پنج شنبه 12 شهریور 1394 | به روز شده: 19 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

احداث پروژه‌های عمرانی در کوتاه‌ترین مدت

معاونت طرح و برنامه قرارگاه جهادی امام رضا(ع) ‌گفت: بدنه روستای چمن گلین از توابع شهرستان گیلانغرب را افراد بیمار، سالمند و ازکارافتاده تشکیل داده و متأسفانه این قشر روستایی از حداقل امکانات بهداشتی برخوردارند به‌طوری که در سرتاسر روستا تنها ٢چشمه سرویس بهداشتی وجود دارد.

افزایش سختگیری‌ها به حجاج ایرانی

رئیس سازمان حج و زیارت که این روزها در عربستان است، از همان جا برای زائران ایرانی پیغام داده که چون سعودی‌ها در فرودگاه لپ‌تاپ‌های آنها را بررسی می‌کنند، مراقب «محتواهای خاص» لپ‌تاپ‌هایشان باشند.

آژانس، بودجه اضافی را کجا خرج می‌کند؟

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی یکی از ارکان اصلی سند برنامه جامع اقدام مشترک است و اجرای بسیاری از بندهای پیش‌بینی شده در آن منوط به همکاری این نهاد تأثیرگذار است.

زیان یک میلیون تومانی هر ایرانی از قاچاق کالا

سالیانه ۲۵میلیارد دلار کالا به ایران قاچاق می‌شود که اگر هر دلار را ۳هزارتومان حساب کنیم حدود ۷۵ هزار میلیارد تومان می‌شود.

انتخابات شورا‌ نماد همدلی و وحدت در مدیریت شهری

مهدی چمران: برگزاری انتخابات در هر جامعه‌ای نشان از پیشرفت، تعالی و توسعه رو به جلوی آن سرزمین دارد؛ بهره‌مندی از امر مشورت و شعور جمعی که از ارکان اصلی دین مبین اسلام است می‌تواند در خدمت دولت‌ها و حکومت‌ها قرار گرفته تا در مسیر آبادانی و توجه به نیازهای مردم و جامعه گام‌های مؤثری بردارند.

تلاش شهرداری برای کاستن از آلام بیماران

محمدباقر قالیباف، شهردار تهران در مراسمی با عنوان «جشن فرزندان امید» از مسئولان خواست تلاش کنند تا دغدغه درمان را از دل بیماران و خانواده‌های آنها بزدایند.

برنامه‌های ویژه پلیس برای ترافیک مهر ماه

سیدمحمد فخار: در فاصله ۲۰روز تا آغاز سال تحصیلی، برنامه ویژه‌ پلیس راهنمایی و رانندگی تهران بزرگ برای رفع ترافیک مهر و آلودگی هوا اعلام شد.

تداوم بارش‌های پراکنده

همشهری آنلاین: مدیرکل پیش‌بینی سازمان هواشناسی گفت: تحلیل آخرین داده‌های هواشناسی نشان می‌دهد پنجشنبه (۱۲ شهریور) بارش‌های پراکنده در برخی از مناطق ارتفاعات البرز مرکزی همچنان تدوام خواهد داشت.

عبور دلار از قیمت ۳۴۰۰ تومان

قیمت دلار در بازار آزاد از مرز ۳ هزار و ۴۰۰ تومان عبور کرد تا فاصله آن با نرخ رسمی به ۴۱۰ تومان برسد.

غزه در انتظار مرگ

آژانس توسعه سازمان ملل در گزارشی اعلام کرد نوار غزه که پی‌درپی در اثر جنگ و حدود یک دهه محاصره رژیم صهیونیستی به یک ویرانه تبدیل شده، ممکن است تا سال۲۰۲۰ غیرقابل سکونت شود.

شجریان از بیمارستان مرخص شد

همشهری آنلاین: بعد از چند روز استراحت و درمان در بیمارستان کسری، استاد محمدرضا شجریان بهبود پیدا کرد و به توصیه پزشکان از بیمارستان ترخیص شد.

چوپانی که پدیده اینستاگرام شد!

همشهری آنلاین: یک جوان روستایی به جای آمدن به شهر ،در روستایش ماند وبه شهرت رسید

احمق‌های قهرمـان

همشهری آنلاین: مینیون‌ها از دیگر شخصیت‌های فرعی کارتون‌های سینمایی هستند که به خاطر محبوبیتشان، تبدیل به قهرمانان اصلی یک فیلم مستقل شده‌اند

جهان باورنکردنی همـزاد ما

همشهری آنلاین: گذشته‌ی فوق‌ منظم و آینده‌ی فوق بی‌نظم، این است که آن‌ها به ترتیب شرایط «ابتدایی» و «نهایی»ای هستند که توسط قوانین فیزیک تحمیل شده‌اند. اما اگر این، خود قوانین فیزیک باشند که پیکان زمانی را تحمیل می‌کنند، تکلیف چیست

قصه‌های تهران در گذشته جا مانده‌اند

همشهری‌آنلاین- آرزو شهبازی: بلقیس سلیمانی معتقد است که جایزه «داستان تهران» می‌تواند مفهوم کلی شهر را معیار آثار خود قرار بدهد تا از این طریق کلانشهرهای دیگر نیز مورد توجه نویسندگان قرار بگیرند.

احتمال ایجاد توفان‌های شدید گرمسیری در خلیج‌فارس برای نخستین بار

همشهری آنلاین: نتایج تحقیقات جدید دانشمندان دانشگاه پرینستون و موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان داده که تغییرات آب‌وهوایی باعث خواهد شد توفان‌های گرمسیری برای نخستین بار در خلیج فارس شکل بگیرند که خطراتی را برای شهرهای حاشیه آن مانند دوحه و دبی در پی خواهد داشت.

سخنرانی وزیر ارشاد در مراسم افتتاحیه نمایشگاه کتاب مسکو

همشهری‌آنلاین: بیست و هشتمین نمایشگاه بین‌المللی کتاب مسکو چهارشنبه این هفته با حضور ناریشکین رئیس مجلس روسیه و علی جنتی وزیر فرهنگ و ارشاد اسلامی آغاز به کار خواهد کرد.