فناوری نانو در سازه فلزی نوید بخش آینده ای روشن در طراحی و ساخت سازههای فلزی است و تکنولوژی نانو در خواص ظاهری، فیزیکی و شیمیایی مواد، تغییر ایجاد می کند و می‌توان امید داشت که این قابلیت، بتواند بسیاری از مشکلات فعلی سازه های فلزی و یا حتی سازه بتنی را رفع نماید. آنچه مسلم است، فناوری نانو موجب بهبود سازه ها خواهد شد و هزینه های ساخت و ساز به شکل قابل توجهی کاهش پیدا خواهد کرد.
فولاد یکی از موضوعات مهمی است که فناوری نانو در تلاش برای رفع عیوب و بالا بردن کارایی های آن می باشد، چرا که فولاد یکی از مهمترین و پر کاربرد ترین مصالح در انواع ساخت وساز است و بهبود کارایی فولاد توسط فناوری نانو میتواند سازه هایی ایمن و با عمر طولانی تر را رقم بزند.
فناوری نانو و فولاد
خستگی فلزات زمانی اتفاق می‌افتد که فلز تحت تنش تکراری یا نوسانی قرار گیرد و این تنش ها منجر به شکست ناگهانی قطعه می گردد و عموما عنوان می شود که عامل حداقل 90 درصد شکستهای ناشی از دلایل مکانیکی حین کار، خستگی در فولاد میباشد و به همین دلیل است که فناوری نانو در این حوزه وارد شده تا این دسته از معایب فولاد را به حداقل برساند. به عنوان مثال: نانو ذرات مس با افزوده شدن به فولاد میتواند، ترکهایی را که در اثر خستگی مقاطع فولادی ایجاد میشود کاهش دهد. همچنین فناوری نانو باعث اصلاح در ساختار فولاد شده و کیفیت آن را تا حد قابل قبولی، بهبود بخشیده است.
فولاد فن آوری شده با ذرات نانو مقاومت بیشتری در برابر خستگی داشته و عمر سازه را طولانی تر می سازد، همچنین پوشش‌های نانو سبب دوام فولاد در محیط های اسیدی و قلیایی شده و مقاومت در برابر سایش را بالا می برند. هدف از به کار بردن فولاد تولید شده با فناوری نانو، به دست آوردن ساختمانی جدید با عملکرد بالا میباشد که علاوه بر مقاوم سازی و افزایش طول عمر سازه، از هزینه ها نیز کسر نماید، بدون شک چنین موادی با کمک فناوری نانو میتواند تحولی شگرف، در صنعت ساختمان سازی و صنایع وابسته به آن ایجاد نمایند.
نقش فناوری نانو در سازه های فلزی
سازه های فلزی به دلیل استحکام، قابلیت جوشکاری و مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی جایگاه ویژه ای در ساخت و ساز داشته و انتخاب اول بسیاری از مهندسان خبره می باشد. اما معایب فولاد نظیر خوردگی در مجاورت با سیمان، ضریب ارتجاعی کم و مقاومت پایین در سازه های تحت سیکل، موجب آسیب به سازه فلزی می شود که فناوری نانو به خوبی میتواند معایب فولاد را در سازههای فلزی پوشش داده و نگرانی برای آینده سازه را کاهش دهد، همچنین فناوری نانو، سبب ارتقای سطح در برخی موارد میشود.
| فناوری نانو در فولاد | ناهمواری‌های سطح فولاد را کاهش میدهد.
از شکست و ترک خوردگی فولاد در مقاومت های بالا جلوگیری میکند. |
| فناوری نانو در سازه فلزی | مقاوم سازی سازه فلزی را بالا میبرد.
ضریب ایمنی سازه را افزایش میدهد. نیاز به نظارت سازه را کاهش میدهد. استفاده از مواد را در ساخت و سازها بهبود میبخشد. |
انواع فلزات نانو ساختار
فناوری نانو سبب افزایش عملکرد مصالح ساختمانی شده و موجب می شود تا این مواد، دارای خواص جدید و متفاوت تر شوند. فناوری نانو همچنین باعث متمایز شدن مواد و مصالح از مواد معمولی میشود چرا که موادی که با نانو ذرات تقویت می شوند، عملکردی چند منظوره داشته و برای کاربردهای گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از فناوری نانو باعث ظهور مواد نانو ساختار در صنعت ساخت و ساز شده و تحولی عظیم در این حوزه ایجاد کرده و خواص مصالح تا حد مطلوب و قابل توجهی تقویت شده است.
فولاد از مهمترین مصالح در ساخت و ساز محسوب شده و نقش قابل توجهی در این صنعت ایفا می کند و فناوری نانو توانسته با تغییر در ساختار فولاد، خدمات قابل توجهی به حوزه ساخت و ساز داشته و انواع فلزات نانو ساختار را تولید نماید. فلزات نانو ساختار در برابر خوردگی، مقاومت بالایی داشته و علاوه بر استفاده در سازه های فلزی از آنها، در ساخت قطعات صنعتی دیگر نیز استفاده میشود. این قطعات عبارتند از:
- سرمته های حفاری و تیغه بلدوزرها
- تولید وسایل نقلیه
- قطعات موتور هواپیما
- تجهیزات پزشکی نظیر اعضاء مصنوعی
- چوبهای اسکی
نانو کابل ها
- در ساخت پل های معلق، بیشترین کارایی را دارند
- ضریب استحکام و امنیت این کابل ها بسیار بالا می باشد
- هزینه ساخت و ساز را کاهش می دهند
فولاد MMFX۲
- در پیش ساخت تیرهای پل به عنوان رکاب مورد استفاده قرار میگیرد
- ساختار متفاوتتری نسبت به فولاد معمولی دارد
- در مسطح سازی سازههای بتنی کاربرد دارد
- مقاومت آن در برابر خوردگی بالا است
- جایگزین مناسب فولاد ضد زنگ است
- استحکام و انعطاف پذیری دارد.
- مقرون به صرفه است.
فولاد Sanduk Nauoflex
- قابلیت جوشخوردگی آن در مرز دانه های فولاد بهتر است.
- باعث کاهش هزینه های ساخت و نگهداری سازه میشود.
- شکل پذیری، مقاومت بالا و کیفیت عالی دارد.
- ضد زنگ و حاوی نانو ذرات مس است.
- مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد.
فناوری نانو در پیچ و مهره‌های سازههای فلزی
نیاز به پیچ ومهره های مستحکم در سازه های فلزی جهت افزایش استحکام و ایمنی، امری کاملا حساس و ضروری به حساب می آید. جهت استحکام بخشیدن به پیچ و مهره ها از دو روش استفاده میشود:
- روش کوئنچ یا سرد کردن
- روش تمپر یا بازپخت
تحقیقات بر روی نانو ذرات نشان داده است که این مواد می‌توانند شکست تاخیری را در پیچ و مهره‌ها بهبود بخشیده و عمر آنها را طولانی تر سازند، در واقع نانو ذرات با کاهش اثر تردی هیدروژنی و بهبود ریزساختار فولاد، با کاهش فاز سمنتیت بین دانه ای باعث افزایش استحکام پیچ و مهره‌ها می‌شوند.
فناوری نانو در جوشکاری سازههای فلزی
از آنجایی که پس از جوشکاری، نقاط جوشکاری شده و مناطق حرارت دیده‌ی اطراف آن ( HAZ )، ترد و شکننده می‌شوند، هنگامی که تحت تاثیر نیروهای دینامیکی قرار می‌گیرند، به طور ناگهانی می‌شکنند که به اصطلاح به آن چقرمگی جوش می‌گویند. این مسئله در مناطق زلزله خیز بسیار اهمیت دارد. حال باید ببینیم چاره چیست؟ پس از برسی‌های گوناگون، تحقیقات نشان داده‌اند که اضافه کردن نانو ذرات منیزیم و کلسیم به نقاط جوشکاری شده و مناطق اطراف آن، سبب ریزتر شدن دانه‌های این مناطق میشود که به دنبال این امر، چقرمگی جوش بالا رفته و مشکل حل میشود. این افزایش نه تنها باعث پایداری و افزایش ایمنی در سازه میشود، بلکه نیاز سازه به منابع برای اتصالات را کاهش میدهد.
فناوری نانو در پوشش سازه‌ها
پوشش‌های سنگ و چوب، پوشش آجرها، سرامیک‌ها و کاشی‌ها، پوشش‌های سطوح بتنی و پوشش سیمان‌های الیافی و فولاد از مهمترین نانو پوشش‌ها به شمار می‌روند. استفاده از این نانو پوشش‌ها مزیت‌هایی به دنبال دارد که عبارتند از: ایجاد پوشش عایق مناسب، عدم نفوذ عوامل خوردگی، افزایش مقاومت سازه در برابر حرارت، افزایش مقاومت در برابر سایش و پوسیدگی و خاصیت خود تمیز شوندگی سطوح این پوشش‌ها. نانو پوشش‌ها جهت افزایش طول عمر سازه و وسایل داخل آن، مورد استفاده قرار میگیرد. از این پوشش‌ها برای جلوگیری از فرسایش چوب، انواع بتن و سازههای فلزی هم می‌توان استفاده کرد.
همچنین نوعی از آنها بر روی سقف سازه قرار می‌گیرند و با تغییر رنگ خود در زمستان و تابستان، انرژی را در خود ذخیره می‌کنند. فناوری نانو در ساختمان سازی سبب افزایش استحکام، ظاهری زیباتر، جلوگیری از فرسایش، کاهش مصرف و اتلاف انرژی یک خانه برای محیط زیست میشود. اگر قصد عایق سازی ساختمان خود را دارید، می‌توانید جهت خرید و استعلام قیمت عایق نانو به سیوان لند مراجعه کنید.
تاثیر فناوری نانو در مصالح ساختمانی
- بهبود بخشیدن به مواد و مصالح
- افزایش استحکام، دوام و سبکی مواد و مصالح
- عایقبندی حرارتی مواد و مصالح
- ایجاد قابلیت خود پاک شوندگی مواد
سیوان لند بستری مناسب جهت خرید و استعلام قیمت مصالح ساختمانی در بین بازارهای آنلاین خرید و فروش مصالح و تجهیزات ساختمانی میباشد.
کلام پایانی
فناوری نانو باعث افزایش استحکام، ضد اثر انگشت و ضد زنگ بودن فولاد شده و فولادی مقاوم تر، جوش پذیرتر و پایدارتر در برابر خوردگی را ارائه می نماید. آنچه قابل پیش بینی به نظر میرسد، این است که از این پس با حضور پر رنگ فناوری نانو در صنایع و بخصوص صنعت ساخت و ساز، با مواد و مصالحی مستحکم تر و سازه هایی با عمر طولانی مواجه خواهیم بود. فناوری نانو با بالا بردن مقاومت و کیفیت مواد و مصالح، به شکلی قابل توجه، هزینه ها را کاهش داده و با صرف مبلغی کمتر، سازه ای ایمن و ایده آل را در اختیار ما قرار خواهد داد.
