ساخت و ارزیابی افشانک سم پاش با استفاده از نانوکامپوزیت های سرامیکی

استفاده بی رویه از نهاده های شیمیایی باعث آلودگی منابع پایه (آب و خاک) و خارج شدن زیست بوم کشاورزی از حالت طبیعی شده است. یک روند اقتصادی و کاربردی برای حل این معضل، اصلاح ادوات می باشد. افشانک ها مهم ترین و انتهایی ترین قسمت یک سمپاش هستند، که برای پخش مایع سم به صورت یکنواخت در یک دبی مشخص به کار می روند. طبق تحقیقات انجام شده در داخل کشور، افشانک های ساخت داخل غیراستاندارد و با مواد بی کیفیت بوده و نیاز به بهینه سازی و نوآوری با مواد جدید دارند. نتایج تحقیقات انجام شده نشان می دهند که استفاده از مواد سرامیکی عمر مفید افشانک ها را نسبت به مواد دیگر به مراتب افزایش می دهد، افزودن نانو مواد به آن به عنوان یک راه حل جدید در این تحقیق اجرا شد. سرامیک های مهندسی به علت داشتن ویژگیهایی نظیر ماندگاری بالا، مقاومت سایشی خوب و مقاومت در برابر خوردگی کاربردهای متنوعی دارند. در این تحقیق، از ماده سرامیکی آلومینا ‭(Al‬2O3) که با مواد شیمیایی خورنده کمترین واکنش را داشته و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، برای ساخت افشانک استفاده شد. مشکل اصلی قطعات ساخته شده از آلومینا، شکنندگی آنها است، برای بهبود مقاومت در برابر شکنندگی و افزایش میزان چقرمگی آن از زیرکونیای ‭(ZrO‬2) پایدار شده با ایتریم ‭(Y‬2O3) استفاده شد. برای افزایش هر چه بیشتر چقرمگی، مخلوط نانو پودر و میکرونی آلومینا در درصدهای مختلف به این ساختار افزوده شد تا شرایط بهینه تولید قطعه حاصل شود. برای تولید افشانک سرامیکی از روش پرس تک محور استفاده شد و در نهایت برای تولید قطعه نهایی، عمل تف جوشی در دمای‮‭1650‬ درجه سلسیوس به مدت یک ساعت انجام پذیرفت. افشانک ساخته شده از نوع بادبزنی با الگوی پخش مخروطی توخالی به قطر اصلی ‮‭15‬ میلی متر و قطر روزنه 2 میلی متر بود. نتایج آزمونص افزایش میزان دبی خروجی نسبت به زمان نشان داد میزان افزایش دبی در افشانک کامپوزیت آلومینا، ایتریم و زیرکونیا ‭(Al‬2O3‭+ ZrO‬2‭+ Y‬2O3) در مقایسه با افشانک سرامیکی مرسوم ‭(Al‬2O3)، پس از ‮‭50‬ ساعت آزمون تحت شرایط استاتیکی، به میزان ‮‭30-35‬ درصد کاهش یافته بود. با توجه به لزوم کاهش مصرف مواد شیمیایی و حفظ کیفیت پاشش و لحاظ هزینه اقتصادی، افشانک کامپوزیت آلومینا و ایتریم و زیرکونیا ‭(Al‬2O3‭+ ZrO‬2‭+ Y‬2O3) به عنوان جایگزین مناسب برای افشانکصهای مرسوم توصیه می گردد. کلمات کلیدی: افشانک، سمپاش، نانو کامپوزیت، سرامیک، ساخت و ارزیابی