آیا تا به حال درباره کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان شنیده‌اید؟ در سال‌های اخیر، با پیشرفت علم نانوفناوری و آگاهی از خواص نانو ذرات، نانو کامپوزیت‌ها از کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف، به ویژه ساختمان‌سازی، برخوردار شده‌اند. امروزه از نانو کامپوزیت‌ها در ساخت ورقه‌های کامپوزیت نمای ساختمان‌ها با خواص ضد آب، ضد رطوبت و ضد شوره، استفاده می‌شود. جهت آشنایی بیشتر با انواع کاربردهای نانو کامپوزیت‌ها، مطالب تهیه شده توسط شرکت استحکام سازان نوین را مطالعه نمایید.
نانو کامپوزیت چیست؟
نانو کامپوزیت‌ها، کامپوزیت‌هایی هستند که یک یا چند جز آن‌ها در مقیاس نانومتر باشد. این مواد از دو فاز اصلی تشکیل شده‌اند؛ فاز اول آن‌ها، یک ساختار بلوری از جنس کلیمر، فلز یا سرامیک است، که به آن پایه یا ماتریس نانو کامپوزیت گفته می‌شود. فاز دوم آن ذراتی در ابعاد نانومتر هستند، که نقش تقویت کننده را در ترکیب ایفا کرده و به نسبت بسیار کمی، حدود 10 درصد فاز اول، در ترکیب حضور دارند. نانو کامپوزیت‌ها، علاوه بر افزایش خواص مهندسی، در افزایش کارایی الکتریکی، پایدارسازی در مقابل اشعه UV، تاخیر اندازی آتش و کنترل کریستالیزاسیون پلیمر تاثیر بسزایی دارند و همین موضوع سبب افزایش کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان شده است.
همچنین بخوانید : انواع کفپوش اپوکسی بیمارستان
انواع نانو کامپوزیت‌ها
همانطور که گفته شد، نانو کامپوزیت‌ها دارای خواص مکانیکی و مهندسی بسیاری هستند. نانو کامپوزیت‌ها بر اساس فاکتورهای مختلف از قبیل ابعاد ذرات پراکنده و نوع زمینه خود، به دسته‌های متفاوتی تقسیم‌بندی می‌شوند. در ادامه به بررسی انواع نانو کانمپوزیت‌ها در دسته‌بندی‌های مختلف می‌پردازیم:
| نوع دسته‌بندی | انواع نانو کامپوزیت | توضیحات |
| بر اساس ابعاد ذرات پراکنده | تقویت شده با ذرات | این نوع از نانو کامپوزیت‌ها با ذراتی از قبیل سیلیکا، فلزات، ذرات آلی و غیر آلی تقویت می‌شوند. هر سه بعد ذرات در مقیاس نانومتر بوده و دارای ابعاد یکسان هستند. |
| تقویت شده با مواد لایه‌ای | این مواد لایه‌ای پر کننده عبارتند از: گرافیت، سیلیکات لایه‌ای و دیگر مواد معدنی لایه‌ای. لازم به ذکر است، دو بعد مواد پر کننده در مقیاس نانومتر و بعد سوم بزرگ‌تر اشت. | |
| تقویت شده با مواد رشته‌ای | ماده پر کننده این نوع کامپوزیت‌های پلیمر کریستال لایه‌ای، نانو الیاف‌ها هستند، که در حقیقت ورقه‌هایی با ضخامت یک یا چند نانومتر و طول صد یا هزاران نانومتر هستند. | |
| بر اساس نوع زمینه | پلیمری | این نوع نانو کامپوزیت‌ها زمینه آلی(پلیمری) و فاز دوم غیرآلی(سرامیکی، فلزی یا کربنی) هستند و به آن‌ها نانو کامپوزیت‌های هیبریدی آلی و غیرآلی گفته می‌شود. |
| سرامیکی | بخش اعظم تشکیل دهنده این نوع نانو کامپوزیت‌ها، مواد غیرفلزی و غیرآلی هستند. در این نانو کامپوزیت‌ها یک فاز تقویت کننده در ابعاد نانومتر در دانه‌های بزرگ‌تر فاز اصلی پراکنده شده است. | |
| فلزی/سرامیکی | این نوع نانو کامپوزیت‌ها، از یک جز سرامیکی با دمای ذوب بالا و یک جز فلزی با دمای ذوب پایین تشکیل شده‌اند. در واقعیت، نقش جزء سرامیکی تامین استحکام در دمای بالا است و جزء فلزی پایداری و دوام بالایی خواهد داشت. | |
| فلزی | از نانو کامپوزیت‌های با زمینه منیزیم، به دلیل چگالی کم، استحکام بالا، مقاومت به خزش بالا و پایداری حرارتی مناسب در صنایع هواپیما و خودروسازی استقبال چشمگیری شده است. |
کاربرد نانو کامپوزیت‌ها در صنایع مختلف
با پیشرفت تکنولوژی و افزایش آگاهی‌ها نسبت به دانش نانوفناوری و آشنایی با خواص نانو کامپوزیت‌ها، در سال‌های اخیر کاربرد این مواد در صنایع گوناگون به طور چشمگیری افزایش یافته است. در ادامه به بررسی کاربرد نانو کامپوزیت‌ها در صنایع مختلف می‌پردازیم:
کاربرد نانو کامپوزیت در بسته‌بندی مواد غذایی
در گذشته از فیلم‌های پلیمری نفتی برای بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شد، اما امروزه به جهت بهبود کیفیت بسته‌بندی و حفظ سلامت و ایمنی مواد غذایی، نانو کامپوزیت‌ها را جایگزین این مواد کرده‌اند.
کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان
کابرد نانو کامپوزیت در ساختمان، از مهم‌ترین و رایج‌ترین کاربردهای آن در ایران است. یکی از اصلی‌ترین دغدغه‌های طراحان و مهندسان در انتخاب مصالح ساختمانی مناسب برای نمای ساختمان، ماندگاری و استحکام آن در برابر شرایط محیطی و آلودگی است. ایجاد یک لایه نانو بر روی کامپوزیت‌های نمای ساختمان، سبب جلوگیری از شوره زدن، پوسته پوسته شدن ورق کامپوزیت و نفوذ جرم و آلودگی به این مواد می‌شود. بنابراین نمای ساختمان در طولانی‌مدت تمیز و ماندگار باقی می‌ماند.
کاربرد نانو کامپوزیت در صنعت نفت
به منظور افزایش استحکام مته‌های مورد استفاده برای حفاری و سایر لوازم و ابزارآلات مورد استفاده در صنعت نفت، از نانو کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود.
کاربرد نانو کامپوزیت در صنعت دریایی
در صنایع دریایی، مهندسان و متخصصان، به جهت ساخت بدنه شناورها با هدف جذب ارتعاش، جذب صوت و افزایش استحکام از انواع نانو کامپوزیت‌ها استفاده می‌کنند.
کاربرد نانو کامپوزیت در حمل و نقل
کاربرد نانو کامپوزیت‌ها در صنعت خودروسازی، برای افزایش استحکام به وزن خودروها با هدف کاهش مصرف سوخت خواهد بود.
بیشتر بخوانید : کفپوش اپوکسی پارکینگ
مزایای استفاده از نانو کامپوزیت‌ها در نمای ساختمان
همانطور که گفته شد، کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان، تاثیرات بسزایی در طراحی نمای ساختمان‌ها و ساخت بتن‌های تقویت شده با ذرات نانو، داشته است. به طور کلی مزایای کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان عبارتند از:
- نفوذ جرم و آلودگی به ورقه‌های کامپوزیت جلوگیری می‌شود.
- سطح نما آب گریز شده و دیرتر کثیف و زودتر تمیز می‌گردد.
- از شوره زدن و پوسته پوسته شدن ورقه‌های کامپوزیت جلوگیری می‌کند.
- با استفاده از بتن تقویت شده با ذرات نانو، استحکام ساختمان چندین برابر می‌شود.
سوالات متداول
- نانو کامپوزیت‌ها در چه صنایعی کاربرد دارند؟
این مواد در بسته‌بندی مواد غذایی، ساختمان سازی، صنعت نفت، صنعت دریایی و حمل و نقل کاربرد دارند.
- کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان چه مزایایی دارد؟
از شوره زدن، پوسته پوسته شدن ورق کامپوزیت و نفوذ جرم و آلودگی به این مواد جلوگیری می‌کند و استحکام ساختمان را افزایش می‌دهد.
سخن پایانی
در مقاله فوق، به معرفی انواع نانو کامپوزیت‌ها و بررسی کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان و سایر کاربردهای آن پرداخته‌ایم. یکی از مهم‌ترین و مرسوم‌ترین کاربردهای این مواد در ساخت ورقه‌ها کامپوزیتی نانو نمای ساختمان و همچنین ساخت بتن‌های تقویت‌شده با نانو ذرات است. با استفاده از نانو کامپوزیت‌ها در ساختمان‌سازی، می‌توان از نفوذ آب و رطوبت، جرم و آلودگی به نمای ساختمان جلوگیری نمود و بر ماندگاری و استحکام آن افزود. شما می‌توانید به منظور اجرای پروژه‌های ساختمانی خود و استفاده از کاربرد نانو کامپوزیت در ساختمان، با کارشناسان شرکت استحکام سازان نوین در ارتباط باشید.
