پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران و دانشگاه تهران در طرحی که مورد حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی قرار گرفته است، با استفاده از نانو ذرات سرامیکی در ساختار قطعات آلومینیمی، موفق به بهبود قابل توجه مقاومت سایشی این قطعات شدند. نتایج این طرح آزمایشگاهی را می‌توان در صنایع هوا فضا، خودروسازی و تولید ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار داد. محمد معظمی گودرزی، مجری طرح توضیح داد: یکی از مهم‌ترین خواص مواد، مقاومت سطحی آنها در برابر پدیده‌های مخرب سطحی مانند سایش، خراش و محیط خورنده است. به فرسایش یک سطح جامد ناشی از تماس با سطحی دیگر سایش گفته می‌شود. این فرایند در اثر تماس مکانیکی دو سطح رخ می‌دهد. وی بیان کرد: برخورداری قطعات از خواص سایشی مطلوب یکی از مهم‌ترین شاخص‌های کیفیت قطعات در بسیاری از صنایع است. امروزه بهره‌گیری از فناوری نانو در جهت افزایش کیفیت سایشی قطعات بسیار رایج است.

معظمی گودرزی در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: هدف از انجام این طرح بهبود مقاومت به سایش فلز آلومینیم با استفاده از نانو ذرات و همچنین مقایسه‌ی آن با قطعات بهبود یافته با میکرو ذرات بوده است. وی ادامه داد: استفاده از قطعات آلومینیمی بهینه شده از دو منظر مفید خواهد بود: اول این که عمر کاری قطعات به صورت قابل توجهی افزایش یافته و از این طریق موجب کاهش هزینه‌ی مربوط به تعمیر یا تعویض قطعات آسیب‌دیده می‌شود و دیگر به دلیل استفاده از یک روش ارزان در تولید این قطعات، صرفه‌ی اقتصادی در پی خواهد بود. این محقق توضیح داد: ایجاد ساختار کامپوزیتی با اعمال ذرات سرامیکی سخت به درون زمینه‌ی نرم یکی از رویکردهای اصلی بهبود خواص قطعات است. استفاده از میکرو ذرات درون زمینه موجب می‌شود این میکرو کامپوزیت‎ها به تخریب ورقه‌ای حساس شوند. در حالی که استفاده از ذرات در مقیاس نانومتری، استحکام ذره – زمینه افزایش یافته و مکانیزم تخریب ورقه‌ای غیر فعال می‌گردد و خواص سایشی را بهبود خواهد بخشید. به گفته وی، در تحقیق حاضر میکرو کامپوزیت و نانو کامپوزیت‎های پایه آلومینیم به ترتیب با افزودن میکرو ذرات و نانو ذرات کاربید سیلیسیم به مذاب آلومینیم و استفاده از روش متالورژی پودر درجا فرآوری شده‌اند.

سپس با استفاده از فرایند اکستروژن داغ قطعه‌ی موردنظر به شکل پین تولید شده‌است. در انتها خواص سایشی پین‌های تولیدشده مورد ارزیابی قرار گرفته است. معظمی گودرزی افزود: نتایج نشان داده‌اند که میکرو کامپوزیت حاوی ۱۰ درصد وزنی میکرو ذرات کاربید سیلیسیم در تنش ۰/۳ و ۰/۶ مگاپاسکال بهترین مقاومت به سایش را از خود بروز داده‌است. این در حالی است که نمونه‌های نانو کامپوزیتی مقاومت به سایش فوق‌العاده‌ای در تنش ۰/۹ مگاپاسکال داشته‌اند. این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمد معظمی گودرزی (عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران) و دکتر فرشاد اخلاقی (عضو هیأت علمی دانشگاه تهران) است. نتایج این کار در مجله‌ی Tribology International (جلد ۱۰۲، سال ۲۰۱۶، صفحات ۲۸ تا ۳۷) به چاپ رسیده است. علاقه‌مندان برای استفاده از حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری می‌توانند به صفحه حمایت تشویقی مقالات ISI مراجعه کنند.

روابط عمومی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری