توسعه بازار فناوری سبز نانویی تا ۲۰۲۸
نقشه: در سال 99 فروش محصولات فناوری نانو در حدود 4400 میلیارد تومان بوده است که از این مقدار 55 درصد آن متعلق به صنعت ساخت و ساز بوده و بیش از 70 درصد از محصولات حوزه ساختمان از پروسه لایه نشانی PVD بهره برده است و این امر به سبب سبز بودن فناوری لایه نشانی PVD است.
به گزارش نقشه به نقل از ایسنا، پوشش های تزیینی یکی از صنایع پول ساز هستند و امروزه توجه زیادی را به خود جلب کرده اند، ولی از طرفی از آنجاییکه مواد مورداستفاده در ساخت اشیاء امکان دارد خودشان از زیبایی کافی برخوردار نباشند، در موارد بسیاری استفاده از پوشش هایی برای افزایش زیبایی و مقاومت این مواد مطلوب تولیدکنندگان است. ازاین رو است که صنعتی با موضوع پوشش های تزیینی به وجود آمده و شرکت هایی بصورت تخصصی در این حوزه فعالیت می نمایند.
طی سالهای اخیر نیز با ورود فناوری نانو و توسعه روش های لایه نشانی مانند رسوب بخار فیزیکی (PVD) و رسوب بخار شیمیایی (CVD) توجه بیشتری به این صنعت شده است. شرکتهای فراوانی شکل گرفته اند که از فناوری نانو و لایه نشانی نانوپوشش ها برای افزایش زیبایی اشیاء، شیرآلات و یراق آلات استفاده می نمایند.
بر این اساس از طرف ستاد نانو در قسمتی از سلسله گزارش های صنعتی خود، به تعدادی از کاربرد نانو لایه نشانی PVD در تولید صعتی نانو پوشش های تزئینی پرداخته و در آن به معرفی روش PVD، دستگاههای موجود در داخل کشور و همین طور شرکتهای تولیدکننده این پوشش ها اشاره شده است.
بر طبق این گزارش، برای ساخت نانو پوشش ها روش های مختلفی وجود دارد و از با اهمیت ترین دستگاه هایی که به این منظور مورد استفاده قرار می گیرند و بصورت صنعتی قابل ارتقا هستند، می توان به دستگاه رسوب بخار فیزیکی اشاره نمود. PVD بطور کلی به فرایندی گفته می شود که در آن ماده از یک فاز جامد بصورت بخار درآمده و سپس بر روی یک زیر لایه نشانده شده و باردیگر به فاز جامد باز خواهد گشت.
در این پروسه امکان لایه نشانی در ابعاد اتمی و مولکولی وجود دارد. همین طور محفظه ای که لایه داخل آن صورت می گیرد، بصورت خلأ بوده یا محیطی گازی با فشار کم دارد. این روش می تواند پوشش هایی به ضخامت تنها چند نانومتر تا چندین هزار نانومتر ایجاد نماید. موادی که روی آنها لایه نشانی صورت می گیرد، می توانند دارای ابعاد مختلف یا اشکال ساده یا پیچیده باشند، هر چند امکان دارد در اشکال پیچیده لایه نشانی بصورت یکنواخت صورت نگیرد.
در گذشته پوشش هایی چون "برنج" بصورت یک لاک روی سطح اعمال می شدند تا جلوی کدر شدن آن سطوح در گذر زمان را بگیرد، ولی اگر لاک روی سطح به هر علتی از بین می رفت، آلیاژ زیری در معرض اکسید شدن قرار می گرفت.
پوشش هایی که به روش PVD قابل ایجاد کردن هستند، عبارتند از انواع عنصرها، آلیاژه یا برخی ترکیبات که بوسیله واکنش در حین پروسه رسوب ایجاد می شوند. در این حالت عناصر که بصورت بخار درآمده اند، امکان دارد با گاز موجود در محیط واکنش داده و ترکیب حاصل روی سطح رسوب کند، مانند پوشش TiN که از واکنش تیتانیوم با گاز N2 تشکیل می شود.
پوشش هایی که با این روش قابل اعمال هستند، می توانند با اهداف مختلفی اعمال شوند که با اهمیت ترین هدف این گزارش، افزایش مقاومت به خوردگی و همین طور ایجاد خاصیت زیبایی برای محصولات است. پوشش های فلزی یا ترکیبات آنها می توانند رنگ هایی براق و بسیار زیبا روی سطوح اعمال کنند، خصوصاً در سطوحی مانند شیرآلات که با وجود استفاده از استیل های ضد زنگ، همچنان پس از استفاده طولانی، تیره رنگ می شوند.
این پوشش ها می توانند زیبایی محصول را برای مدت بسیار زیادی حفظ نموده و همین طور در مقابل خوردگی و مواد شوینده نیز از خود مقاومت نشان دهند.
"ایجاد سختی سطحی بالا"، "ماده ای خنثی و پایدار"، "چسبندگی قوی و مقاومت در مقابل سایش"، "تحمل حرارتی بالا"، "ضخامت از چند نانومتر تا چند میکرومتر"، مقاومت در مقابل خوردگی"، "غیر سمی بودن" و "افزایش آب گریزی" از دیگر خاصیت های محصولات لایه نشانی شده با فرآینده PVD است که در این گزارش به آن اشاره شده است.
علاوه بر اینها این روش بعنوان روشی سبز شناخته می شود؛ چونکه در پروسه آبکاری سنتی از مقادیر زیادی فلزات سمی مانند سرب، جیوه، کادمیوم، باریم و کروم استفاده می شود و این فلزات سمی به علت قرارگیری در زباله می توانند رفته رفته به داخل خاک نشت کرده و خاک را مسموم کنند، ولی در روش PVD استفاده از این فلزات سمی حذف گردیده است.
در ایران دو دسته "شرکت های خدمات دهنده پوشش های PVD" و "شرکت های تولید کننده محصولات" در این حوزه فعال شده اند.
معروف ترین پوشش های تزئینی مقاوم که مورد استفاده قرار می گیرند، به این شرح است:
پوشش نیترید نیتانیوم (TiN)
یکی از مواد پرکاربرد در صنعت پوشش دهی، نیترید تیتانیوم است. علت آن نیز وجود خواص سایشی فوق العاده این ماده و همین طور پایداری شیمیایی بالای آنست. استفاده از این ماده برای پوشش دهی از تجهیزات ماشین کاری گرفته تا نیمه رساناها کاربرد دارد.
پوشش TiAIN
پوشش های TIN از خواص بسیار خوبی بعنوان پوشش برخوردار می باشند، اما مشکل اصلی آنها این است که در دمای بالا تا حدودی در معرض اکسید شدن قرار می گیرند. برای حل این مشکل یکی از راه حل ها، اضافه کردن مقداری آلومینیوم به داخل ساختار است. در نتیجه این رویکرد، پوشش TiAIN گسترش یافت، چونکه در دماهای بالا حدود ۷۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد مقاوم است.
برمبنای پیش بینی مؤسسه Mordor Intelligence اندازه بازار پوشش های PVD تا سال ۲۰۲۷ به صورت میانگین سالانه ۵ درصد افزایش اندازه خواهد داشت و در گزارش دیگری بازار این پوشش در سال ۲۰۲۰ حدود ۱۸.۵ میلیارد بوده و پیش بینی شده است این بازار تا سال ۲۰۲۸ بصورت سالانه با نرخ ۵.۸ درصد، افزایش یابد.
بازار پوشش های لایه نازک برای کاربردهای تزئینی نیز در حال افزایش می باشد و به علت زیست سازگاری مناسبی که این روش دارد، استفاده از آن در محصولات پزشکی رو به افزایش است.
همین طور طبق گزارش انتشار یافته از طرف ستاد نانو، در سال ۹۹ فروش محصولات فناوری نانو در حدود ۴۴۰۰ میلیارد تومان بوده است که از این میزان ۵۵ درصد آن متعلق به صنعت ساخت و ساز بوده است و بیش از ۷۰ درصد از محصولات حوزه ساختمان از پروسه لایه نشانی PVD بهره برده است.
بر طبق این گزارش، فروش محصولات نانو که با PVD لایه نشانی شده اند، تنها در صنعت ساختمان بیش از ۱۷۰۰ میلیارد تومان بوده است.
این مطلب Go Map را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط در نقشه
نظرات بینندگان نقشه در مورد این مطلب