up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله کامپوزيت ها PDF
QR code - کامپوزيت ها

کامپوزيت ها

کامپوزيت ها يا چندسازه ها

از اولين کامپوزيت ها يا همان چندسازه هاي ساخت بشر مي توان به کاه گل اشاره کرد. قايق هايي که سرخ پوست ها با قير و بامبو مي ساختند و تنورهايي که از گل، پودر شيشه و پشم بز ساخته مي شدمد و در نواحي مختلف کشورمان يافت شده است، از کامپوزيت هاي نخستين هستند.
بسياري از نيازهاي صنعتي صنايعي مانند صنايع فضايي، راکتورسازي، الکترونيکي و غيره نمي تواند با استفاده از مواد معمولي شناخته شده، برآورده شود. اما قسمتي از آن نيازها، مي تواند با استفاده از چند ساه ها يا کامپوزيتها برآورده گردد. چندسازه ها به موادي گفته مي شود که از مخلوطي از دو يا چند عنصر ساخته شده باشند. درحاليکه در چندسازه ها، نه فقط خواص هر يک از اجزاء آن برجا باقي مي ماند، بلکه درنتيجه پيوستن آنها با يکديگر، خواص جديدتر و بهتر هم بدست مي آيد. مواد مختلط هميشه ناهمگن مي باشد.
بررسيها و تحقيقات براي دست يافتن به مواد جديدتر با خواص مکانيکي بهتر، همواره انجام مي گرفته و هنوز هم همگام با پيشرفت صنايع دنبال مي گردد. در اين بررسيها، اغلب اين هدف دنبال مي شود که به موادي با نسبت مناسب از استحکام کششي به چگالي، استحکام حرارتي بالا و خواص ويژه سطح خارجي دست يابند.
● انواع چندسازه ها را مي توان به گروههاي زير طبقه بندي نمود:
کامپوزيت هاي پايه پليمري: اين مواد اهميت صنعتي فراواني دارد و هنوز هم تحقيقات در اين زمينه ادامه دارد. مواد مصنوعي تقويت شده با الياف شيشه (فايبرگلاس ها) يکي از اين مواد مي باشد که تاکنون کاربرد صنعتي وسيعي پيدا کرده است.
کامپوزيت هاي پايه فلزي
کامپوزيت هاي پايه سراميکي :
کامپوزيت هاي پايه پليمري بيش از ۹۰% کاربرد کامپوزيت ها را به خود اختصاص داده اند و از بقيه مهمتر هستند. سابقه استفاده از کامپوزيت هاي پيشرفته، به دهه ۱۹۴۰ بازمي گردد. در آن زمان ارتش هاي آمريکا و شوروي سابق در رقابتي تنگاتنگ با يکديگر، موفق به ساخت کامپوزيت پايه پليمري الياف بور رزين اپوکسي براي استفاده در صنعت هوا فضا شدند. ۲۰ تا ۳۰ سال پس از آن، کامپوزيت هاي پايه پليمري به طور گسترده اي به سوي صنايع شهري از جمله ساختمان و حمل و نقل روي آوردند. به طور مثال امروزه خودروهايي ساخته مي شود که تماماْْ کامپوزيتي هستند. استفاده از کامپوزيت ها در اين کاربرد به علت ويژگي هايي چون وزن کمتر، درنتيجه سوخت کمتر و عمر طولاني تر آنهاست.
با توجه به پايداري بسيار زياد کامپوزيت هاي پايه پليمري و مقاومت بسيار خوب آنها در محيط هاي خورنده، اين کامپوزيت ها، کاربردهاي وسيعي در صنايع دريايي پيدا کرده اند که از آن جمله مي توان به ساخت بدنه قايق ها و کشتي ها و تاسيسات فراساحلي اشاره داشت. استفاده از کامپوزيت ها در اين صنعت، حدود ۶۰% صرفه جويي اقتصادي داشته است که علت اصلي آن مربوط به پايداري اين مواد است.
صنعت ساختمان پرمصرف ترين صنعت براي مواد کامپوزيتي است.استخرهاي شنا، وان حمام، سينک ظرفشويي و دست شويي، کف پوش، نماپوش، سقف پوش، برج هاي خنک کننده و … همگي کامپوزيت هاي پايه پليمري هستند. سبکي، سهولت شکل دهي، مقاوت در برابر خوردگي و قابليت آب بندي، از ويژگي هاي کامپوزيت هايي است که در صنعت ساختمان به کار مي رود.
فايبرگلاس يا الياف شيشه که پرکاربردترين کامپوزيت ها هستند، فيبرها يا الياف ساخت بشر است که در آن ، ماده ي تشکيل دهنده ي فيبر، شيشه است. الياف شيشه ها، موارد استفاده هاي فراواني از جمله در: ساخت بدنه ي خودروها و قايق هاي تندرو و مسابقه اي، کلاه ايمني موتورسواران، عايقکاري ساختمانها و کوره ها و يخچالها و … دارند.
ساختمان و اندازه ي اين الياف شيشه ها بسيار متغير است. کوچکترين آنها به وسيله ي چشم غير مسلح ديده نمي شود و بسيار ريز هستند. اندازه هاي کمي بزرگتر از آن ذراتي هستند که در کارخانجات ساخت فرآورده هاي الياف شيشه ها به کمک هوا نقل و انتقال يافته و سبب شوزش پوست و بيني و گلو مي شود.
الياف شيشه متداولترين الياف مصرفي کامپوزيت ها در دنيا و ايران است که متاسفانه در ايران ساخته نمي شود. انواع الياف شيشه عبارتند از انواع E , C , S و کوارتز. ترکيب الياف شيشه نوع E يا الکتريکي ، از جنس آلومينوبور و سيليکات کلسيم بوده و داراي مقاومت ويژه الکتريکي بالايي است. الياف شيشه نوع S ، تقريباْْ ۴۰ درصد استحکام بيشتري نسبت به الياف شيشه نوع Eدارند.
الياف شيشه نوع C يا الياف شيشه شيميايي، داراي ترکيب بور و سيليکات کربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پايداري شيميايي بيشتري به خصوص در محيط هاي اسيدي دارد.
الياف شيشه کوارتز، بيشتر در مواردي که خاصيت دي الکتريک پايين نياز باشد، مانند پوشش آنتن ها و يا رادارهاي هواپيما استفاده مي شوند.

کامپوزيت (ماده مرکب يا چندسازه) بصورت زير تعريف مي‌شود: •در مهندسي مواد اين اصطلاح معمولاً به موادي گفته مي‌شود که يک فاز زمينه (ماتريکس) و يک تقويت ...

از ديرباز انسان مواد مختلف را با هم ترکيب کرده تا ماده اي جديد با خواص بهتر به دست آورد. بعنوان مثال در زمان فراعنه، کارگران يهودي براي افزايش استحکام ...

مواد نانوکامپوزيتي به آن دسته از موادي اطلاق مي‌شود که فاز تقويت‌کننده آن داراي ابعادي در مقياس يک تا 100 نانومتر باشد که شامل نانوکامپوزيت‌هاي پليمر ...

نوشتار حاضر، گزارش نهايي يک پروژه تحقيقاتي در زمينه بازيافت مواد کامپوزيتي است. هدف کلي اين برنامه پژوهشي ، افزايش کاربرد کامپوزيت هاي پليمري گرما سخت ...

مشکل توليد قطعات با تيراژ کم، هميشه مسئله­اي نگران­کننده براي صنعتگران بوده است. زيرا هزينه گزاف ساخت قالب­هاي فلزي، اين امکان را فراهم نمي­کرد تا قطع ...

صنعت کامپوزيت يکي از صنايع رو به رشد در عرصه مواد مهندسي است. امروزه به خاطر مزايايي که کامپوزيت ها نسبت به فلزات دارند، توسعه زيادي پيدا کرده اند. از ...

روش هاي مختلفي جهت توليد قطعات کامپوزيتي پايه پليمري وجود دارد که به طور کلي به سه دسته تقسيم مي شوند : ۱) روش هاي توليد ساده لايه چيني دستي و پاششي ک ...

از اولين کامپوزيت ها يا همان چندسازه هاي ساخت بشر مي توان به کاه گل اشاره کرد. قايق هايي که سرخ پوست ها با قير و بامبو مي ساختند و تنورهايي که از گل، ...

دانلود نسخه PDF - کامپوزيت ها