شنبه 4 مرداد 1393 | به روز شده: 51 دقیقه قبل

HAMSHAHRIONLINE

The online version of the Iranian daily Hamshahri
ISSN 1735-6393
چهارشنبه 30 فروردین 1391 - 12:17:45 | کد مطلب: 166833 چاپ

مفاهیم: کامپوزیت چیست؟

دانش > دانش - همشهری آنلاین:
حتما شما هم تا به حال با واژه‌هایی مانند فایبر‌گلاس یا کامپوزیت مواجه شده‌اید. این مواد امروزه کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. برای شروع بد نیست بدانیم که فایبرگلاس نوعی بسیار متداول از کامپوزیت است. اما کامپوزیت چیست؟

رشد فزاینده تکنولوژی در سال‌های اخیر باعث شد تا دیگر موادی که در دسترس بشر بود برای پوشاندن جامه حقیقت بر رویاهای مدرن کافی نباشد و از این رو تلاش برای رسیدن به مواد جدید آغاز شد؛ مثلا در بیشتر کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز داریم. مواد که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک باشند، مقاومت سایشی و UV خوبی داشته باشند و ....

اما از آنجا که نمی‌توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره‌ای دیگر بود: ساخت و استفاده از کامپوزیت‌ها.

  moreسفر به فضا با شاتل‌های کامپوزیتی!

اگر مواد مهندسی را به سه دسته اصلی فلز، پلیمر و سرامیک طبقه‌بندی کنیم، کامپوزیت دسته چهارمی است که در واقع ترکیبی از 3 دسته دیگر است. موادی چند جزئی که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است. ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند.

استفاده از این مواد البته ایده جدیدی نیست. چینی‌ها و مصریان قدیم از جمله تمدن‌های باستانی بوده‌اند که برای اولین بار از مخلوط کاه‌گل و شن برای بناسازی استفاده کرده‌اند تا استحکام گل افزایش پیدا کند.

مصریان با چسباندن لایه‌های نازک چوب و پارچه به یکدیگر و با استفاده از طناب، قایق‌های خود را در برابر متورم شدن دراثر نفوذ آب تقویت می‌کرده‌اند.

 اما استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته، از حدود نیمه دوم قرن بیستم آغاز شد.

چند نوع کامپوزیت داریم؟

وقتی در مورد انواع کامپوزیت صحبت می‌کنیم، منظورمان کامپوزیت‌های مهندسی است و نه کامپوزیت‌های طبیعی مانند استخوان‌های بدن.

کامپوزیت شامل یک فاز زمینه (ماتریکس) و یک یا چند فاز تقویت‌کننده (پرکننده یا فیلر) است. البته ترکیب مواد در کامپوزیت یک ترکیب فیزیکی و ماکروسکوپی است؛ یعنی اجزای تشکیل‌دهنده یک کامپوزیت با هم به صورت شیمیایی ترکیب نمی‌شوند به طوری که اجزای تشکیل دهنده ماهیت شیمیایی و طبیعی خود را کاملا حفظ می کنند و سطح مشترک مشخصی بین اجزا وجود دارد.

کامپوزیت‌های مهندسی را می‌توان از نظر فاز زمینه به 3 دسته CMC (کامپوزیت‌های با زمینهٔ سرامیکی)، PMC (کامپوزیت‌های با زمینه پلیمری) و MMC (کامپوزیت‌های با زمینه فلزی) تقسیم‌بندی کرد.

اما از نظر فاز تقویت‌کننده کامپوزیت‌ها به 2 دسته کامپوزیت‌های تقویت‌شده با فیبر (FRC) و کامپوزیت‌های تقویت شده توسط ذرات (PRC) دسته‌بندی می‌شوند.

به عنوان مثال فایبرگلاس که یکی از پرکاربردترین کامپوزیت‌هاست، یک کامپوزیت با زمینه پلیمری است که توسط فیبرهای شیشه تقویت شده‌است. سیمان و بتن هم نمونه‌هایی از یک کامپوزیت سرامیکی هستند.

کامپوزیت چه مزایایی دارد؟

مهم‌ترین مزیت مواد کامپوزیتی آن است که با توجه به نیازهایی که داریم، می‌توانیم خواص آنها را کنترل کنیم. به طور کلی مواد کامپوزیتی دارای مزایای زیر هستند:

• نسبت به وزن خود مقاومت مکانیکی بالایی دارند.

• مقاومت در برابر خوردگی آن‌ها بالاست.

• نسبت به فلزات خصوصیات مکانیکی بهتری دارند.

• به عنوان یک عایق حرارتی خواص خوبی دارند.

مجموعه این خصوصیات است که باعث کاربردهای گسترده کامپوزیت‌ها در صنایع نوین می‌شود. در ساخت بدنه جنگنده‌های رادارگریز از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. همچنین در ساخت قطعات هواپیما و پره نیروگاه بادی و پره هلیکوپتر از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. به‌طور کلی مواد کامپوزیتی به دلیل جرم بسیار کم و مقاومت بالا نسبت به فلزات، در صنعت هوا و فضا کاربرد وسیعی دارند.

خواص کامپوزیت‌ها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آن‌ها، شکل و آرایش تقویت‌کننده و اتصال ماتریکس و تقویت‌کننده به یکدیگر بستگی دارد.

انتخاب سردبیر

غزه تنها نیست

سی و ششمین سالگرد روز جهانی قدس امسال پر شور‌تر از همیشه و با حضور اقشار و تفکرات مختلف در ایران و بسیاری از کشورها برگزار شد و راهپیمایان با حضوری گسترده جنایات رژیم صهیونیستی در غزه را محکوم کردند.

وقتی "وهم" فربه و "فهم" لاغر می‌شود!

پرویز سروری :امروزه رقابت در کسب موقعیت‌های شغلی ممتاز در میان مردان و زنان روز به روز بیشتر شده است؛ و بیشتر زنان کوشیده‌اند تا با نشان دادن استعدادها و توانایی‌های خود در عرصه‌های کاری، عقب ماندگی‌های قرن‌های گذشته را جبران کنند.

یک صحنه و ۲ بازیگر

مجتبی شاکری: یک صحنه و ۲ بازیگر؛ عنوانی که می‌توان به رابطه جامعه با ۲عنصر زن و مرد داد؛ با همین نگاه می‌توان به نقد جامعه پس از انقلاب اسلامی و مهندسی روابط اجتماعی و تعامل میان زن و مرد در جامعه ما که از ویژگی‌هایی کاملاً متفاوت با ایران قبل از انقلاب و بسیاری از جوامع فعلی بیگانه اعم از غربی و شرقی برخوردار بوده است، نشست؛

آیین‌نامه استعدادهای درخشان در مقطع کارشناسی ارشد ابلاغ شد

همشهری آنلاین: مدیرکل دفتر برنامه‌ریزی آموزشی وزارت علوم از ابلاغ آیین‌نامه جدید استعدادهای درخشان در مقطع کارشناسی ارشد توسط وزیر علوم، تحقیقات و فناوری خبر داد که بر اساس این آیین‌نامه، ۱۰ درصد از دانشجویان بالاترین رتبه‌ها در مقطع کارشناسی می‌توانند بدون آزمون در دانشگاه‌ها پذیرش شوند.

ارقام قراردادهای سپاهانی‌ها اعلام شد

همشهری آنلاین: باشگاه سپاهان رقم قرارداد بازیکنانش برای فصل چهاردهم لیگ برتر را اعلام کرد.

دولت لایحه فوریتی کمک به کرانه باختری را به مجلس ارائه دهد

همشهری آنلاین: از دولت انتظار داریم در اجرای تدابیر مقام معظم ولایت مبنی بر «تسلیح کرانه باختری مانند غزه»، لایحه کمک به تسلیح مردم این منطقه را با فوریت تمام به مجلس شورای اسلامی تقدیم دارد.

سردار نقدی: راه حل مشکل فلسطین برگزاری همه پرسی است

همشهری آنلاین: رییس سازمان بسیج مستضعفین بهترین راه پایان دادن به مساله فلسطین را برگزاری همه پرسی خواند و خواستار برگزاری همه پرسی با شرکت همه مردم این کشور اسلامی شد.

توضیحات رئیس دادگستری تهران درباره بازداشت خبرنگار واشنگتن‌پست

همشهری‌آنلاین: رئیس کل دادگستری تهران در خصوص خبر بازداشت خبرنگار واشنگتن‌پست و همراهانش گفت: این موضوع هنوز در مرحله مقدماتی است.