مرکز سرامیک ایران _{پایگاه اطلاع رسانی تخصصی سرامیک}

بررسی تجربی و تحلیل ترمودینامیکی تاثیر ناهمواری‌های مهندسی شده بر رفتار ترشوندگی سطوح سرامیک، فلز و پلیمر در پژوهشگاه مواد و انرژی صورت گرفت.

به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه، فرشاد اسمعیلیان فارغ التحصیل کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد (سرامیک) و مجری این طرح گفت: در تحقیق حاضر، نمونه‌های پلیمری، سرامیکی و فلزی جهت بررسی سطوح همگن و ناهمگن از نظر ناهمواری انتخاب شده‌اند.

وی افزود: به‌وسیله انجام فرآیند ماشین کاری با کمک لیزر، تطابق نتایج تجربی با نظریه های موجود ترشوندگی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به ‌دست آمده نشان می‌‌دهند که بر روی سطوح با ناهمواری‌های ناهمگن رفتار قطره از مدل‌های عمومی ترشوندگی پیروی نکرده و تنها سطوح همگن از این مدل‌ها پیروی می‌کنند.

اسمعیلیان ادامه داد: مدلسازی ترمودینامیکی فرآیند پخش شدن قطره بر روی سطوح ناهموار نشان می‌‌دهد که علت این اختلاف رفتار بر سطوح ناهمگن و همگن ناشی از تعدد حالات نیمه ‌پایدار است.

این محقق اظهار داشت: همچنین این مدلسازی ترمودینامیکی نمایش می‌دهد که به دلیل تعدد حالت‌‌های نیمه ‌پایدار ترمودینامیکی برای قطره‌‌ای که روی سطح ناهموار قرار گرفته است، آزمایش ترشوندگی حالت ایستا، نمی‌تواند به منظور مشخصه‌‌یابی به کار رفته و خواص سطح ناهموار را به درستی تعریف نماید.

وی در ادامه با اشاره به مبحث ترشوندگی توضیح داد: ترشوندگی به عنوان یکی از بنیادی‌‌ترین مباحث علم سطح، از زمان ارسطو و با نخستین نگرش‌‌های تجربی به مباحث علوم طبیعی همواره موضوعی بحث برانگیز بوده است.

توماس یانگ در سال 1805میلادی با ارائه مفهومی کیفی از وضعیت یک قطره که بر سطح ایده‌آل قرار گرفته است، به بخشی از جدل علمی موجود در این مبحث پایان داد. با این حال پیش ‌فرض‌هایی که نگرش ترمودینامیکی یانگ را ممکن می‌‌سازند به شدت از شرایط آزمایش‌‌های تجربی دور هستند. تلاش‌‌های محققین بعدی در اصلاح معادله‌یانگ نیز به‌طور کامل نتیجه بخش نبوده و در برخی موارد در توصیف پدیده‌ترشوندگی ناتوان است.

اسمعیلیاندر ادامه خاطر نشان کرد: مجموعه‌نتایج به دست آمده از آزمایش ترشوندگی بر روی سطوح حاوی ناهمواری‌های ناهمگن، تایید کننده نظر محققین منتقد معادلات ونزل و کسی-بکستر است. بنابرین می‌توان گفت برای سطوح حاوی ناهمواری‌‌های ناهمگن، محل قرارگیری خط تماس سه-فاز اهمیت دارد و زاویه تماس ظاهری آن بسته به این محل قرارگیری می‌تواند تغییر نماید.

وی افزود: برخی پژوهش‌‌هایی که می‌‌توانند کمک ویژه‌‌ای به زمینه‌ترشوندگی و علم سطح داشته باشند، در قالب پیشنهاداتی جهت تحقیقات بعدی ارائه می‌شوند. امید است که پژوهش حاضر و این مجموعه پیشنهادات بتوانند به عنوان نقشه‌راهی برای محققین بعدی در بررسی سطوح ناهموار با کمک پدیده‌ترشوندگی مورد استفاده قرار گیرد.

گفتنی است، این پژوهش با راهنمایی دکتر مازیار صهبا یغمایی و دکتر رضا ریاحی ‌فر و همچنین با مشاوره دکتر بابک رییسی در پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است.

منبع: https://www.merc.ac.ir/