فرصت ۱۹۰هزار میلیاردی برای صنایع ایران در حوزه نانوکامپوزیت ها
به گزارش آچار، بازار نانوکامپوزیت ها در ایران با ارزش تخمینی 190000 میلیاردریال، فرصتی بزرگ برای تحول صنعتی ایجاد کرده؛ چون که نانو کامپوزیت ها سهم 89 درصدی و نانو آمیزه ها سهم 11 درصدی از بازار را به خود اختصاص داده اند.
به گزارش آچار به نقل از ایسنا، در بین شاخه های گوناگون فناوری نانو، نانوآمیزه سازی یا «نانوکامپاندینگ» یکی از کاربردی ترین و درآمدزاترین بخش ها شمرده می شود که خصوصاً در صنایع پلیمر، سرامیک و فلزات توانسته جایگاه برجسته ای به دست آورد. تصویر زیر بازار نانوآمیزه سازی با ارزش تخمینی ۱۹۰ هزار میلیاردریالی را نشان میدهد که به دو بخش اصلی نانوکامپوزیت (ترکیب نانو با مواد پایه در سطح ساختاری) با سهم ۸۹ درصدی و نانو آمیزه (اختلاط نانومواد) با سهم ۱۱ درصدی تقسیم می شود.
بازار نانوکامپوزیت ها در ایران با ارزش تخمینی ۱۹۰۰۰۰ میلیاردریال، فرصتی بزرگ برای تحول صنعتی به وجود آورده است. این بازار عمدتا به دو بخش نانوکامپوزیت ها (۸۹ درصد) و نانوآمیزه ها (۱۱ درصد) تقسیم می شود. نانوکامپوزیت ها با ترکیب نانوذرات با مواد پایه نظیر پلیمر، فلز و سرامیک، خاصیت هایی مانند استحکام، مقاومت شیمیایی و رسانایی را بهبود می بخشند. بخش عمده این بازار به نانوکامپوزیت های پلیمری متعلق می باشد که کاربردهایی چون لوله های UPVC، کیسه های زباله زیست تخریب پذیر و مخازن نگهداری آب را شامل می شود. این نانوکامپوزیت ها به سبب خواص متنوع، وزن سبک و فرآوری آسان در صنایع مختلف همچون خودروسازی و بسته بندی ترجیح داده می شوند.
نانوآمیزه ها که در آنها نانوذرات بدون تغییر ساختار ماده پایه مخلوط می شوند، در صنایع آرایشی، بهداشتی و نساجی کاربرد دارند. در این بخش، مواد پلیمری سهم بیشتری دارند؛ چونکه امکان توزیع یکنواخت نانوذرات را فراهم می کنند و خواص مختلفی همچون ضدباکتریایی و ضدآب را به مواد می دهند.
افزایش تقاضا برای نانوکامپوزیت های پلیمری به سبب خواص ویژه ای چون وزن پایین، مقاومت عالی در مقابل شرایط محیطی و هزینه های تولید مقرون به صرفه است. همچنین، این فناوری در مقیاس صنعتی قابل گسترش است و به سبب کاربردهای گسترده در صنایع مادر، رشد بالایی را تجربه می کند. در مجموع، بازار نانوکامپوزیت ها خصوصاً در بخش پلیمری، نقشی کلیدی در پیشبرد صنعت ایران و رقابت پذیری جهانی خواهد داشت.
سهم ۸۹ درصدی نانوکامپوزیت ها از کل بازار نشان میدهد که فناوری نانو در ایران بیش از تمامی در عرصه «بهبود خواص ساختاری» مواد مورد استفاده قرار گرفته است. این ترکیب ها بوسیله افزودن نانوذرات به بسترهایی مانند فلز، پلیمر یا سرامیک تولید می شوند تا خاصیت هایی نظیر استحکام، مقاومت شیمیایی، رسانایی یا خواص حرارتی بطور چشم گیری بهبود یابد.
نانوکامپوزیت پلیمری با سهم ۸۶ درصدی از بازار بزرگ ترین زیرگروه این بازار هستند، چونکه دارای کاربردهای عمده ای چون لوله و اتصالات UPVC، کیسه زباله زیست تخریب پذیر و مخازن نگهداری آب هستند.
نانوکامپوزیت سرامیکی با سهم ۲ درصدی از بازار نفوذ بالایی در صنعت بتن، کامپوزیت دندان و محفظه های احتراق دارد.
نانوکامپوزیت فلزی با سهم یک درصدی از بازار دارای کاربردهای مهمی چون تولید میلگرد حاوی پودر نانوکامپوزیتی، سره الکترود نقطه جوش و نازل جوشکاری است.
نانوآمیزه (اختلاط نانومواد) که سهم ۱۱ درصدی از بازار را دارد با وجود سهم کمتر، کاربردهای متنوعی را شامل می شود.
اقبال بیشتر به نانوکامپوزیت های پلیمری
یکی از مهم ترین مزایای نانوکامپوزیت های پلیمری، چگالی بسیار پایین آنها نسبت به نانوکامپوزیت های فلزی و سرامیکی است. این خاصیت سبب می شود که در صنایعی نظیر خودروسازی، هوافضا و بسته بندی که کاهش وزن نقش کلیدی در افزایش راندمان انرژی و کاهش هزینه ها دارد، استفاده از این دسته از نانوکامپوزیت ها ترجیح داده شود.
پلیمرها به سبب خواص ترموپلاستیکی یا ترموست خود، در دماها و فشارهای نسبتاً پایین تری فرآوری می شوند. فرایندهایی نظیر اکستروژن، قالب گیری تزریقی و فیلم دمشی به آسانی برای تولید نانوکامپوزیت های پلیمری قابل انطباق هستند. در مقابل، تولید نانوکامپوزیت های فلزی به طور معمول نیازمند عملیات پیچیده ای نظیر آلیاژسازی، ریخته گری یا فرآوری در دماهای بالا است؛ نانوکامپوزیت های سرامیکی نیز نیاز به فرآیندهایی با دمای بسیار بالا، کنترل دقیق و تجهیزات گرانقیمت دارند. این مساله موجب می شود تولید نانوکامپوزیت های پلیمری از نظر اقتصادی و فنی مقرون به صرفه تر و قابل گسترش تر باشد.
در نانوکامپوزیت های پلیمری، امکان تنظیم دقیق خواص مکانیکی، حرارتی، نوری، ضدباکتریایی، ضد UV و حتی زیست تخریب پذیری با انتخاب نوع نانوذره (نظیر گرافن، نانورس، نانولوله های کربنی، نانوذرات نقره و …)، مقدار آن و نحوه پخش شدن در ماتریس پلیمری وجود دارد. همین طور می توان با اصلاح شیمیایی سطح نانوذرات، چسبندگی بین فاز پخش شونده و فاز زمینه را بهینه کرد. این سطح از کنترل و مهندسی خواص، در نانوکامپوزیت های فلزی و سرامیکی بمراتب محدودتر است.
نانوکامپوزیت های پلیمری، خصوصاً آن دسته که بر پایه پلیمرهای زیست پایه یا زیست تخریب پذیر توسعه می یابند، از زیست سازگاری بالایی برخوردار می باشند و در کاربردهای حساس مانند ایمپلنت های پزشکی، بسته بندی دارویی، سامانه های رهایش دارو و مهندسی بافت مورد استفاده قرار می گیرند. در مقابل، نانوکامپوزیت های فلزی و سرامیکی در خیلی از موارد به سبب سمیت، زیست سازگار نبوده و کاربرد محدودی در عرصه زیست پزشکی دارند.
نانوکامپوزیت های پلیمری به سبب خواص متنوع و قابلیت سفارشی سازی بالا، در عرصه های گسترده ای همچون صنایع خودروسازی، بسته بندی مواد غذایی، صنایع الکترونیک، منسوجات هوشمند، پوشش های ضدخوردگی، عایق های الکتریکی و حرارتی و تجهیزات ورزشی کاربرد دارند. این تنوع کاربردی سبب افزایش تقاضا در صنایع مختلف و در نتیجه رشد سریع تر بازار این دسته از نانوکامپوزیت ها شده است.
مواد پایه پلیمری (نظیر پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی آمید، پلی وینیل کلراید و…) در مقایسه با فلزات و سرامیک ها از قیمت پایین تری برخوردار می باشند. همچنین، قطعات تولید شده از نانوکامپوزیت های پلیمری به طور معمول نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی، رطوبت و مواد شیمیایی از خود نشان می دهند. این عوامل نیز در پایین آوردن هزینه های چرخه عمر محصول تأثیر به سزایی دارند.
به نقل از ستاد نانو، خیلی از واحدهای صنعتی فعال در عرصه پلیمر، امکان تولید نانوکامپوزیت های پلیمری را با کمترین تغییر در تجهیزات موجود دارند. این در حالیست که برای تولید نانوکامپوزیت های فلزی و سرامیکی، نیاز به سرمایه گذاری در فناوری های خاص و تجهیزات پیشرفته وجود دارد که خود مانعی برای ورود به بازار در مقیاس صنعتی شمرده می شود.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب