Basit bir malzeme olarak algılanmasına rağmen toplumun ilerlemesine önemli katkılarda bulunan cam, tıp, elektronik, yüksek hızlı iletişim, mimari ve ulaşım gibi çeşitli alanlardaki uygulamalar gibi çeşitli alanlarda dönüştürücü ilerleme sağlamıştır.
Camın bileşimindeki esneklik, özelliklerinin çok çeşitli uygulamalar için ince ayarlanmasını sağlar. Cam performansının iyileştirilmesinin temelinde ise, her ne kadar önceden bilinmese de, 4. yüzyıla kadar uzanan ve ünlü Lycurgus Kupası ile ortaya çıkan önemli bir değer yatmaktadır: nanoteknoloji.
NANOTEKNOLOJININ GEREKLILIĞI
Bir malzemenin mukavemeti/sertliği, kırılmadan enerjiyi ne ölçüde absorbe edebileceğinin veya deforme olabileceğinin bir ölçüsüdür. Cam şu anda kimyasal kaplamalar gibi yüzeysel işlemlerle güçlendiriliyor olsa da, altta yatan camın kendisinin genel kırılganlığı, daha cerrahi bir hassasiyetle ele alınması gereken bir konu olmaya devam etmektedir.
Bu nedenle, istenen (çoklu) işlevselliğin, elementlere maruz kalındığında çizilebilen veya zamanla aşınabilen bir yüzey kaplamasıyla sınırlı olmadığı, bunun yerine cam ürünün işlevsel özellikleri cam kompozitin ayrılmaz bir parçası olarak taşıdığı cam sistemlerinin oluşturulması gerekmektedir.
Cam sistemini kırılmaya karşı güçlendirirken bunu başarmak için, ultra ince kuantum fazlı (yani 20 nm'nin altında) nanomalzemeler, çok küçük dozlarda dahil edilebildikleri ve geniş bir operasyonel koşullar yelpazesi altında gerekli işlevselliği yetkin bir şekilde sağladıkları için oldukça kullanışlıdır.
DUNE KUMU İLE NANO ARAYÜZ
Hem cam hem de inşaat endüstrileri için küresel talebi karşılamak üzere nehir yatağı ve plaj kumunda küresel bir kıtlık var. Nehir yatakları ve plajlar çıplak bırakılıyor, ham maddeyi elde etmek için tarım arazileri ve ormanlar parçalanıyor.
Çöl kumu sıkıntısı olmayan, esas olarak "yararsız" kabul edilen bir dünyada, ekosistemler yaratıcılık eksikliğinden dolayı yok ediliyor.
Çöl kumunun uygulanabilir olması için sadece doğru malzeme arayüzüne ihtiyacı var. Quant-Ceramics tam da bunu yapmak için çözümler sunuyor.
TEMEL ZORLUKLAR
Silika, cam üretiminde önemli bir bileşendir çünkü camın mukavemetini, berraklığını ve rengini belirler. Cam yapımında kullanılan silika kumunun saflığı ve kıvamı, nihai ürünün istenen özelliklere sahip olmasını sağlamak için hayati önem taşır. Doğru (nano) katkı maddeleriyle üretilen, çöl kumu bileşenlerinden üretilen bir camda >70 GPa'lık bir Young modülü ve >45 MPa'lık bir eğilme mukavemeti elde edilebilir.
Çöl kumu için silikanın başlangıç saflığı %52,1 ağırlık, nehir kumu için %39,3 ağırlık ve deniz kumu için %35,8 ağırlıktır.
Bununla birlikte bazı çöl kumları %90 ağırlıktan fazla silika içerebilir ve bu da %50'den az silika içeriğine sahip kumdan daha yüksek sıcaklıklarda erimesine neden olur ve bu kum 1650 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda eriyebilir.
Bununla birlikte çöl kumu, rüzgar erozyonu ile oluşan yuvarlak, pürüzsüz tanecikleri nedeniyle cam üretiminde genellikle kullanılmaz ve bu da cam oluşturmak için gereken yüksek sıcaklıklarda kum parçacıklarının birbirine bağlanmasını zorlaştırır.
NANOARC, doğadan ilham alan çözümlerin tasarımı ve üretiminde uzmanlaşmış bir nanoteknoloji şirketidir. Doğadan anladığımız şey şudur: Çoğu organizma ve maddenin bir yüzeye cırt cırt gibi yapışabileceği mikro ölçekli pürüzlülük vardır. Sonra, çoğu organizma ve maddenin böyle bir yüzeye yapışamayacağı kadar küçük nano ölçekli pürüzlülük vardır.
Çöl kumu, ultra düşük nano ölçekli yüzey pürüzlülüğüne sahip bu tür yüzeylerden biridir.
KUANTUM-SERAMİK ARAYÜZ
Temel olarak, malzeme bağlama fiziksel etkileşimlerden çok van der waals atomik kuvvetleri tarafından yönlendirilir.
Çöl kumunu bağlamak için, çöl kumunun nanoskopik pürüzlülüğüne yakın parçacık boyutlarına sahip kuantum malzemeleri, atomik ölçekte daha iyi "algılamak" ve bağlayıcı bir arayüz görevi görmek, çöl kumuyla daha güçlü, daha berrak, yüksek performanslı cam oluşturmak için.
Geko ayağı, van der waals kuvvetleriyle arayüz oluşturmasına ve diğer hayvanların yapamadığı pürüzsüz yüzeylere yapışmasına yardımcı olan yoğun bir nanoskopik filament dizisine sahiptir.
Quant-Seramik malzemeler, çöl kumu parçacık arayüzleriyle atomik ölçekte birbirine kenetlenmelerini sağlayan ultra yüksek özgül yüzey alanına sahiptir, bağlanma sürecini aracılık eder ve çöl kumu cam malzemelerini onlarsız mümkün olmayacak bir şekilde güçlendirir.
Kimyasal bileşim ve kristal kafes mimarisi sayesinde, Quant-seramik nanokatkı maddeleri cama mekanik mukavemetin ötesinde etkili antipatojenik koruma, UV koruması, nükleer radyasyon zayıflatma, görsel şeffaflık, termal yönetim ve daha fazlası gibi işlevsellik sunar.
CAM NANO-SERAMİKLER
Işığın dalga boyuna göre kristalitlerin boyutuna bağlı olarak, cam-seramikler şeffaf (örneğin nano ölçekli kristalitlerle) veya opak (örneğin mikro ölçekli kristalitlerle) olacak şekilde tasarlanabilir.
Herhangi bir malzeme sisteminin güçlendirilmesi söz konusu olduğunda, temel tasarım ipuçları için doğaya bakmak gerekir.
Doğa her zaman herhangi bir reaksiyonun ya da olayın gerçekleşmesi için gereken enerjiyi düşürmeye çalışır. Bunu akılda tutarak, belirli bir sürecin başlamasını ve yayılmasını zorlaştırmak için bu etki üzerinde oynamak mümkündür. Camda bu, çatlak oluşumu ve yayılması olacaktır. Bir malzemeye yük uygulandığında, malzemeye büyük miktarda enerji aktarır ve malzemenin artık bu enerjiye yanıt vermesi gereken bir durum yaratır. Elastik sınırın ötesinde, cam veya seramik gibi kırılgan bir malzeme normalde bu enerjiyi yeni yüzeylerin oluşumu yoluyla, örneğin çatlak oluşumu yoluyla dağıtır.
Cam-nanoseramikler, camın kırılma tokluğunu arttırmak için çok yönlü faydalı özellikler sunar. Ultra ince, iyi dağılmış nanokristalitlerin fiziksel varlığı, çatlak ilerlemesini engelleyici bir işlev görür. Bunun nedeni, ilerleyen bir çatlak bir nanokristal arayüzle karşılaştığında, çatlağın ya nanokristalin etrafında hareket etmek için ilerleme yönünü değiştirmesi ya da kristalit fazın kendisinden yeni bir çatlak başlatması gerektiğidir.
Bununla birlikte, nanokristal, kristal kafesi içinde bir tane sınırının oluşumunu bile sınırlayacak kadar küçük olduğunda, bir fay bölgesinin olasılığı daha da sınırlıdır. Doğal sürecin böylesine engellenmesi o kadar büyük bir enerji bariyeri yaratır ki, çatlak ilerlemesi için bir yol oluşması, enerjik olarak elverişsiz bir senaryoya yol açar ve kırılma sınırlanır veya tamamen yasaklanır.
DÜŞÜK AĞIRLIKTA YÜKSEK MUKAVEMET
Bir çatlağın yayılmasının cam (cam-nanoseramik) içine aşılanmış bir nanoseramik kristal etrafında ve içinde önemli ölçüde sınırlandırılması için bu temeller gereklidir:
Nano-seramik kristallerin cam matris içinde düzgün ve yoğun bir şekilde dağılması çok önemlidir
Nano-seramik kristallerin kendi içinde tane sınırı oluşumunu en aza indirmek veya önlemek için boyutlarının 20 nm'nin çok altında olması gerekir
Nano-seramik kristal bileşiminin cama kimyasal, optik, elektriksel özellikler gibi çok yönlü işlevsellik kazandırması ve böylece dayanıklılığı elde etmesine ve korumasına yardımcı olması gerekir
Cam-nanoseramik matris nanokompozitlerin hazırlanması sırasında karşılaşılan en büyük zorluk, nanokristallerin homojen bir şekilde dağılmasını sağlamaktır. Ağır yüklerde kullanılan özellikle büyük nanoparçacıkların (genellikle > 30 nm boyutunda) mikrometre boyutunda kümelenmesi, camın termal ve mekanik özellikleri üzerinde olumsuz etkiler yaratma eğilimindedir, çünkü diğer alanlarda daha az sayıda takviye edici parçacık bulunur ve agregalar, cam kompozitin yapısal arızasına yol açan çatlak başlatıcılar olarak hareket edebilen kusur merkezleri olarak hareket edebilir.
NANO-SERAMİK PARÇACIK BOYUTU KONTROLÜ ÖNEMLİDİR
Nano-seramik parçacık boyutunu 20 nm'nin çok altına düşürerek, bir tane sınırında biriken dislokasyonların sayısını etkileyebilir ve bir nano-seramiğin akma dayanımını, yani nano-seramik kristalin deformasyon başlamadan önce tolere ettiği maksimum gerilimi artırabilir.
Bunların önemli bir miktarı bir cam matris içinde dağıtıldığında, cam matris içinde yüksek yoğunlukta takviye bölgeleri elde edilir. Ultra ince nano-seramik parçacıklarda bu kolaydır çünkü parçacık boyutu küçüldükçe birim malzeme hacminde bulunan ortalama sayı katlanarak artar. örneğin 1 um boyutlu bir seramik parçacığın yerini yaklaşık bin adet 1 nm boyutlu nano-seramik parçacık alabilir. Bu, daha az hacim ve kütle ile, mikronize veya daha büyük (> 20 nm) partiküllerle elde edilenden önemli ölçüde daha düşük bir dozda, bir cam matris içinde daha yüksek yoğunlukta nano-seramik partikül dağılımı elde edilebileceği anlamına gelir.
KİMYASAL OLARAK NANO-TEMPERLİ CAM
Cam kırılmasının kökeni kaçınılmaz olarak nano ölçektedir (yani bağ kırılması). Kimyasal temperleme, camın yüzeylerine yüksek basınç gerilimi eklenmesi yoluyla mukavemeti arttırmak için çok etkili bir yöntemdir. Cam yüzeyine uygulanan enerjinin camın kendi içinde çatlak oluşumu yerine bir girinti etrafında lokalize yoğunlaşma yoluyla dağıtılmasını sağlamak için nano-seramik kristal boyut avantajlarıyla birlikte değişen bileşime sahip nano-seramik kristaller kullanılarak camın nano ölçek düzeyinde topolojik olarak optimize edilmiş bir tasarımı elde edilebilir.
NANOARC, 20 nm'nin altındaki boyutlarda nano-seramik kristallerin tasarımı ve üretimi konusundaki temel uzmanlığıyla, cam endüstrisinin kimyasal ve yapısal dayanıklılık açısından cam performansının sınırlarını zorlamasına yardımcı olmak için iyi bir konuma sahiptir. Nanomateryal tasarım sürecimizin bir parçası olarak nano-polimorfizm işinde olduğumuzdan, üreticilerin ürünlerimizi kimyasal uyumluluk endişesi olmadan sorunsuz bir şekilde benimsemelerini mümkün kılıyoruz.
BİZİM ÇÖZÜMÜMÜZ
Çözümlerimiz, dikkatle seçilmiş kimyasal bileşimlere sahip yüksek yüzey alanlı nano tozlardan, kuantum etkilerinden yararlanmak için stratejik olarak seçilmiş nano parçacık boyutundan ve benzersiz ve artırılmış işlevsellik için nano mimarinin gücünü kullanmak üzere yeniden tanımlanmış kristal yapıdan oluşur.
Atomik mimariye sahip ultra ince nanopowder'larımızla, aşağıdaki gibi özellik artırımlarına sahip yüksek performanslı cam sistemlerinin geliştirilmesini sağlıyoruz:
Gelişmiş mikroskopi ve enerji hasadı için geliştirilmiş optik şeffaflık
Özel optik özellikler
Daha hafif ağırlıkta ve düşük gözeneklilikte daha yüksek mekanik mukavemet
Enerji tasarrufu için geliştirilmiş termal taşıma
Leke direnci
Şeffaflık ile UV direnci
Foto-aktivasyon gerektirmeden antimikrobiyal ve anti-fungal koruma
İyonlaştırıcı radyasyonun zayıflaması
Nanopowder'larımız, cam üretim süreci sırasında farklı ve benzersiz işlevlerinin sorunsuz entegrasyonu için hem boyut hem de bileşim açısından özelleştirilmiştir. Nano tozlar aynı zamanda dayanıklılığın yanı sıra estetik koruma da sağlar. Hedef uygulama bir dizi katı hal lazer bileşeni, akıllı telefon veya taşınabilir cihaz ekranları, optik fiberler, mikroskoplar ve kameralar için lensler, dalga kılavuzları veya teknik açıdan zorlu cam duvarlar ve güneş paneli pencereleri olabilir.
ÜRÜNLER
Kredi kartıyla ödeme yapmak için ilgilendiğiniz ürün(ler)in yanındaki "SATIN ALMAK" düğmesine tıklayın veya banka havalesi yoluyla ödeme için fatura talep etmek üzere trade@nanoarc.org adresiyle iletişime geçin.
KULLANIM : Nanopowder(lar)ı istediğiniz dozda cam karışımınıza ekleyin, iyice dağıtın, sonra her zamanki gibi devam edin.
ABONELİK MODELİ: SEÇİLEN ÜRÜNLERDE ÖN ALIMLARDA İNDİRİMLER VE ÜCRETSİZ KARGO
ÇEYREKLİK (%5) | YILLIK İKİ AY (%10) | YILLIK (%15)
QG-M
RENK : Beyaz Nanotoz
BELİRLİ YÜZEY ALANI : 35930 m²/kg
ISI DAYANIKLILIĞI : 2852 °C'ye (5166 °F) kadar
KIRILMA İNDİSİ : 1,71
DOZAJ : 0,005 - 0,007 ağırlıkça % cam karışımı (veya belirlenen uygulamalar için gerektiği kadar)
UYGULAMALAR : Kristalleşme sıcaklığını düşürmeye yardımcı olur ve lityum-alüminosilikat cam-seramiklerde β-kuvarsdan β-spodümene faz dönüşümünü kolaylaştırır. Bakteri, maya ve biyofilme karşı etkili antipatojen.
FİYATI GÖRÜNTÜLE
MİKTAR | FİYAT
25 gram (0,88 oz.) | € 2.500
250 gram (8.81 oz.) | € 24.000
1 kg (2,2 lb) | € 95.000
TOPLU SİPARİŞLER : 1 Ton itibaren | İLETİŞİM trade@nanoarc.org
QG-C
NANOMİMARİ : < 25 nm (0.025 μm) içi boş yarı küresel nanoparçacıklar
BELİRLİ YÜZEY ALANI : 38800 m²/kg
RENK : Beyaz Nanotoz
KIRILMA İNDİSİ : 1,59
ISI DAYANIKLILIĞI : 1339 °C'ye (2442 °F) kadar
DOZAJ : 0,003 - 0,005 ağırlıkça % cam karışımı (veya belirlenen uygulamalar için gerektiği kadar)
UYGULAMALAR : Stabilizatör, nanofiller, eğilme mukavemeti, kırılma tokluğu, mikro çatlak yayılımına direnç, cam gövdenin hem mekanik hem de kimyasal mukavemetini artırmaya yardımcı olur, fırınlamadan kaynaklanan büzülmeyi azaltır.
FİYATI GÖRÜNTÜLE
MİKTAR | FİYAT
25 gram (0,88 oz.) | € 2.365
250 gram (8,81 oz.) | € 22.000
1 kg (2,2 lb) | € 87.000
TOPLU SİPARİŞLER : 1 Ton itibaren | İLETİŞİM trade@nanoarc.org
QG-I FLEX
NANOMİMARİ : Atomik Olarak İnce 2D pullar ( < 1 nm)
BELİRLİ YÜZEY ALANI: 63520 m²/kg
RENK : Beyaz Nanotoz
KIRILMA İNDİSİ : 2,029
ISI DAYANIKLILIĞI : 1975 °C'ye (3587 °F) kadar
DOZAJ : 0,001 - 0,003 ağırlıkça % cam karışımı (veya belirlenen uygulamalar için gerektiği kadar)
UYGULAMALAR : Gelişmiş UV filtreleme, Antibakteriyel, Kirlenme önleyici, Korozyon önleyici, gözeneklilik minimizasyonu, düşük termal genişleme ve gelişmiş mekanik (basınç ve eğilme) mukavemet yönetimi, çatlak nanofiller.
FİYATI GÖRÜNTÜLE
MİKTAR | FİYAT
25 gram (0,88 oz.) | € 3.815
250 gram (8,81 oz.) | € 37.000
1 kg (2,2 lb) | € 147.000
TOPLU SİPARİŞLER : 1 Ton itibaren | İLETİŞİM trade@nanoarc.org
QG-THERM
NANOMİMARİ : Atomik Olarak İnce 2D pullar
BELİRLİ YÜZEY ALANI : 49550 m²/kg
RENK : Siyah/Siyah-Kahverengi Nanotoz
ISI DAYANIKLILIĞI : 1597 °C'ye (2907 °F) kadar
KIRILMA İNDİSİ : 2,42
DOZAJ : Belirlenen uygulamalar için gerektiği gibi
UYGULAMALAR : Etkili ısı taşınımı, gama radyasyonu kalkanı, Arsernik, ağır metaller ve antibiyotik kalıntılarının emilimi.
FİYATI GÖRÜNTÜLE
MİKTAR | FİYAT
25 gram (0,88 oz.) | € 4.125
250 gram (8,81 oz.) | € 40.000
1kg (2,2 lb) | € 159.000
TOPLU SİPARİŞLER : 1 Ton itibaren | İLETİŞİM trade@nanoarc.org
CERAM QUANT-NEUTRON
NANOMİMARİ : < 20 nm Parçacıklar (0,02 μm)
RENK : Bej/Beyaz Nanotoz
ISI DAYANIKLILIĞI : 2973 °C'ye (5383 °F) kadar
DOZAJ : Ağırlıkça %0,001 - 1 (veya belirlenen radyasyona maruz kalmayı engellemek için gerektiği kadar)
UYGULAMALAR : Mükemmel termal iletkenlik gösterir ve bu nedenle cam eritmede ara parçalar için ideal bir seçimdir. Cam ürünlerinin düzgün bir şekilde ısıtılmasını sağlamak için verimli ısı transferi sağlar.
Erimeyi kolaylaştırmak için camın camsılaşma sıcaklığını düşürmeye yardımcı olur. Herhangi bir sıcaklıkta bir camın viskozitesini azaltarak bileşenlerin daha kolay karışmasını sağlar ve kabarcıkların camdan dışarı çıkmasını sağlar. Cama eklendiğinde, düşük termal genleşme veya büzülme ile kırılmaz bir ürün elde edilir.
Ultra ince korozyona dayanıklı kaplamalar sunmak, ince, şeffaf/saydam bir tabaka ile nötron zayıflamasını artırmak, havacılık endüstrisi ve nükleer santraller için ısı kalkanı malzemesi, roket motoru bileşenleri için kullanılabilir. Yüksek hızlı kesme takımları, transistörler, plastik reçine sızdırmazlık kurutucu polimer katkı maddeleri, yüksek sıcaklık yağlayıcıları, yalıtım, yüksek voltajlı yüksek frekanslı elektrik, plazma ark izolatörleri, yüksek frekanslı indüksiyon fırını malzemeleri, soğutma bileşenleri, yüksek sıcaklık katalizörü, kompozit cam seramikleri.
FİYATI GÖRÜNTÜLE
MİKTAR | FİYAT
5 gram (0,17 oz.) | € 8.450
50 gram (1,76 oz.) | € 58.495
1kg (2,2 lb) | € 1.111.245
TOPLU SİPARİŞLER : 1 Ton itibaren | İLETİŞİM trade@nanoarc.org