دوشنبه 1 دی 1393 | به روز شده: 1 ساعت و 13 دقیقه قبل

HAMSHAHRIONLINE

The online version of the Iranian daily Hamshahri
ISSN 1735-6393
چهارشنبه 30 فروردین 1391 - 11:17:45 | 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

مرگبارترین سال برای غیرنظامیان در افغانستان،ثبت رکورد افزایش ۲۰ درصدی

همشهری آانلاین: سازمان ملل سال گذشته میلادی را مرگبارترین سال برای غیرنظامیان در افغانستان اعلام کرد.

اشک و لبخند مرضیه برومند برای مرتضی احمدی

همشهری آنلاین: مرضیه برومند با اشک و لبخند از ویژگی‌های مرتضی احمدی گفت؛ از ادب و متناتش، معرفت و آداب‌دانی‌ او و البته از تعصبش به تیم پرسپولیس!

انتخاب رییس جمهوری لبنان موضوعی داخلی

همشهری آنلاین: رئیس مجلس شورای اسلامی گفت: مسئله ریاست جمهوری در لبنان یک موضوع داخلی است و کشورهای دیگر تنها می‌توانند در این رابطه کمک کننده باشند.

چاووش‌خوانی، میراثی که ماندگار نشد

همشهری آنلاین: شاید حالا دیگر فقط در فیلم‌های دهه‌ ۶۰ بتوان از «چاووشی‌خوانی» ردی پیدا کرد، سنتی که شاه‌عباس صفوی آن را پررنگ کرد، اما حالا جای آن را آئین‌های جدید با مد روز پر کرده‌اند...

شکاف‌های امنیتی در فرودگاه فرانکفورت و طرح تغییر سیستم امنیتی

همشهری‌انلاین: جابه‌جایی سلاح و وسایل ممنوعه در پروازهای فرودگاه فرانکفورت آلمان چندان هم دشوار نیست؛به همین خاطر پلیس فدرال آلمان و شرکت فراپورت که در این فرودگاه زیر نظر پلیس فعالیت می‌کند، برنامه‌ای فوری برای تغییر سیستم امنیتی فرودگاه فرانکفورت تنظیم کرده‌اند.

شمار تلفات شیوع ابولا از ۷۰۰۰ نفر گذشت

همشهری آنلاین: سازمان جهانی بهداشت (WHO) روز شنبه ۲۰ دسامبر (۲۹ آذر) اعلام کرد که شمار تلفات شیوع اخیر بیماری ابولا در سه کشور آفریقایی غربی که بیشترین موارد بیماری را داشته‌اند، به ۷۳۷۳ نفر از میان ۱۹۳۰۱ مورد شناخته‌شده بیماری تا به حال رسیده است.

سوت پایان برای مسابقه سود بانکی

رضا کربلایی: بانک‌ها از صبح۱ دی دیگر حق پرداخت سود بالاتر از میزان تعیین شده به سپرده‌گذاران را ندارند و هرگونه تخلف، با واکنش شدید و جرایم سنگین بانک مرکزی مواجه خواهد شد.

۱۵ درصد از زباله‌های ارزشمند تهران مفقود می‌شود

عباس ثابتی راد: شهروندان پایتخت روزانه بیش از ۲ هزار و ۲۵۰ تن زباله خشک تولید می‌کنند اما حدود ۱۵درصد از این زباله‌ها که ارزشمند هستند، مفقود می‌شود.

محمد علی، قهرمان بوکس، به علت ذات‌الریه بستری شد

همشهری آنلاین: یک سخنگو روز یکشنبه ۲۱ دسامبر (۳۰ آذر) اعلام کرد محمد علی، قهرمان افسانه‌ای بوکس، به علت دچار شدن به ذات‌الریه در بیمارستان بستری شده است و انتظار می‌رود به علت تشخیص زودرس بیماری به زودی بهبود یابد.

ادای سوگند رئیس‌جمهور جدید رومانی

همشهری‌آنلاین: کلاوس یوهانس، رئیس جمهور جدید رومانی و شهردار پیشین سیبیو به طور رسمی سوگند یاد کرد.

اول دی؛ خبر اول روزنامه‌های ورزشی صبح ایران

همشهری‌آنلاین: تعطیل بودن بیشتر روزهای این هفته سبب شده تا بیشتر روزنامه‌ها و به‌خصوص روزنامه‌های ورزشی امروز به روی کیوسک نیایند و درگذشت پرسپولیسی قدیمی مرتضی احمدی تیتر یکی از روزنامه‌هاست:

اول دی؛ مهم‌ترین خبر روزنامه‌های صبح ایران

همشهری‌آنلاین: تیتر یک روزنامه‌هایی که امروز صبح منتشر شده‌اند به تصمیم دولت برای جلوگیری از شنود غیرقانونی و تعیین مجازات برای کسانی که این کار را انجام می‌دهند،چهره‌ سال‌شدن مذاکره‌کنندگان هسته‌ای، افزایش سود بانکی و ماجرای حذف یارانه پردرآمدها اختصاص دارد:

یک شاخه گل زرد

همشهری‌آنلاین: مرد، نه چندان مسن به‌نظر می‌رسید و نه آشکارا آدم احمقی بود، چهره‌ای چروکیده داشت و چشمانش گود رفته بود. اما بوی پاریس نمی‌داد.

باید‌ها و نبایدهای تغذیه‌ای بیماران پیوندی

همشهری آنلاین: یک کارشناس ارشد تغذیه با بیان اینکه رعایت رژیم غذایی در شش ماهه اول پس از انجام اعمال پیوندی بسیار مهم است، گفت: رژیم غذایی بیماران پیوند کلیه و کبد باید کم نمک و کم چرب باشد؛ به طوری که از خوردن فست فود، سوپ‌ و غذاهای نیمه آماده، سوسیس و کالباس، تن ماهی، کله پاچه، دل، جگر و ... پرهیز کنند.

انتقاد از ارزان نشدن روغن نباتی

معاون وزیر جهادکشاورزی با انتقاد از عملکرد بخش خصوصی برای تنظیم بازار روغن نباتی گفت:‌ با کاهش قیمت جهانی روغن خام، قیمت روغن نباتی در بازار داخلی کاهش نیافته و با وجود واردات ۴میلیارد دلاری روغن خام و دانه‌های روغنی، محصول تولیدکننده داخلی روی دستش باقی‌مانده است

درگیری مسلحانه سیاهپوستان با پلیس نیویورک

محمد کرباسی: «آنها یک نفر از ما را کشتند بیایید ۲نفر از آنها را بکشیم»؛ این یکی از آخرین پیام‌هایی است که مرد سیاهپوستی ۲۸ساله‌ قبل از کشتن ۲مأمور پلیس نیویورک در شبکه‌های اجتماعی منتشر کرد تا پس از هفته‌ها اعتراض مردم علیه خشونت پلیس حالا کار به انتقام‌گیری مسلحانه بکشد.

دیپلماسی پارلمانی در خدمت مبارزه با تروریسم

بعد از دیپلماسی رسمی ایران در مسیر مبارزه با تروریسم و برگزاری همایشی تحت عنوان «جهان عاری از خشونت» به میزبانی تهران با حضور وزیران خارجه سوریه و عراق، حالا ظرفیت دیپلماسی پارلمانی کشور هم فعال شده و به کمک آمده تا در خدمت مبارزه با تروریسم باشد.