تاثیر فناوری نانومواد بر بهبود استحکام قطعات مکانیکی در شرایط خستگی حرارتی

در دهه های اخیر، فناوری نانومواد به عنوان یکی از پیشرفته ترین حوزه های مهندسی مواد، توجه گسترده ای را در صنایع مختلف، به ویژه در مهندسی عمران و مکانیک به خود جلب کرده است. استفاده از نانومواد در ترکیب با بتن و سایر مصالح ساختمانی منجر به بهبود قابل توجه خواص مکانیکی، دوام و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت، از جمله خستگی حرارتی شده است. خستگی حرارتی به عنوان یکی از عوامل اصلی تخریب قطعات مکانیکی و زیرساخت های راه سازی، نیازمند راهکارهای نوین برای افزایش عمر مفید و کاهش هزینه های نگهداری است. این مقاله مروری جامع، با هدف بررسی نقش نانومواد در بهبود استحکام قطعات مکانیکی تحت شرایط خستگی حرارتی، با استناد به ۲۹ منبع معتبر علمی منتشرشده در مجلات بین المللی، به تحلیل مبانی نظری، پیشینه پژوهش، روش شناسی مطالعات قبلی، یافته های کلیدی و پیشنهادات آینده می پردازد. یافته ها نشان می دهند که نانوذرات سیلیس (nano-SiO₂)، نانوکربنات کلسیم (nano-CaCO₃)، اکسید آهن نانو (nano-Fe₂O₃)، گرافن اکسید (GO)، نانولوله های کربنی (CNTs) و نانوذرات تیتانیوم دی اکسید (nano-TiO₂) به طور موثری استحکام کششی، مقاومت خمشی، مقاومت در برابر سایش و دوام در برابر چرخه های حرارتی را افزایش می دهند. این مقاله ضمن ارائه جمع بندی جامع از دستاوردهای موجود، شکاف های پژوهشی و مسیرهای آینده را برای توسعه بیشتر این فناوری مشخص می کند. با توجه به گسترش روزافزون استفاده از نانومواد در صنعت ساخت و ساز و مهندسی مکانیک، این مطالعه می تواند به عنوان مرجعی جامع برای محققان، مهندسان و سیاست گذاران در زمینه طراحی مواد مقاوم در برابر خستگی حرارتی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

نانومواد ، خستگی حرارتی ، استحکام مکانیکی ، بتن نانو ، دوام ، گرافن اکسید ، نانوسیلیس ، زیرساخت های راه سازی