دوشنبه 4 خرداد 1394 | به روز شده: 1 ساعت و 7 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

پایان فرار سارق مسلح بانک‌های مشهد

دزد چاق که در یک‌ماه به ۳ بانک در مشهد دستبرد زده بود روز گذشته به دام افتاد.

ترفند‌های تشخیص میگوی تازه

در هفته‌های اخیر آمار مسمومیت‌های غذایی یکباره بالا رفته و پزشکان این مشکل را ناشی از ناآشنا بودن برخی با انتخاب مواد غذایی سالم و سرایت بیماری آنها به دیگران عنوان کردند.

حرفه‌ای بدون رسمیت!

اصغر همت: این روزها اخبار تأسف‌باری درخصوص ابتلای هنرمندان به بیماری‌های مختلف منتشر می‌شود.

چطور گیاهان هوا را پاک می‌کنند؟

همشهری‌آنلاین: گیاهان خانگی هوایی را که تنفس می‌کنید به‌صورت طبیعی، ایمن و کارآمد با بازچرخاندن هوای اطراف خود تمیز می‌کنند.

تسخیر باد با توربین‌های جدید

همشهری آنلاین: آلودگی صوتی ناشی از صدای توربین های بادی تولید برق و نیز خطری که از جانب تیغه این توربین ها زندگی پرندگان را تهدید می کند، سازندگان توربین های بادی را وادار کرد به فکر تولید توربین های بدون تیغه باشند.

کرسی‌فرنگی برای ثبات دمای محیط

پاریس> فرانسوی‌ها در هفته طراحی میلان میزی را به نمایش گذاشتند که با استفاده از ویژگی جذب سرما و گرما توسط نوعی موم، دمای محیط را ثابت نگه می‌دارد.

آماده‌شدن خانه تاشو در ۱۰دقیقه

آمستردام> طراح هلندی خانه‌ تاشویی را ساخته که در ۱۰دقیقه آماده استفاده است و تمام امکانات اصلی یک خانه را دارد.

هاشمی رفسنجانی: مردم به فریبکاری ظاهرالصلاح‌ها توجهی نمی‌کنند

همشهری آنلاین: رئیس مجمع تشخیص مصلحت در پاسخ به بعضی از گلایه‌های رزمندگان نسبت به برخی مسائل و میدان داری جبهه ندیده‌ها، گفت: نگران نباشید و مطمئن باشید مردم هوشیار و بیدار ایران دیگر به فریبکاری‌های ظاهرالصلاح‌ها که توخالی باشند، توجهی نمی‌کنند.

رونمایی از سردیس جبار باغچه‌بان

همشهری‌آنلاین: طی مراسمی با حضور خانم پروانه باغچه‌بان و جمعی از شخصیت‌های فرهنگی و متخصصان علوم تربیتی و ادبیات کودکان در محل انتشارات فنی ایران (نردبان) سردیس جبار باغچه‌بان رونمایی شد.

کارگاه آموزشی کودک و طبیعت برگزار شد

همشهری‌آنلاین: کارگاه آموزشی کودک و طبیعت در دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی برگزار شد.

قدیمی‌ترین روزنامه‌فروش ایران، میزبان ششمین نشست تاریخ شفاهی مطبوعات ایران

همشهری‌آنلاین: محمد ابراهیم رنجبر امیری، قدیمی‌ترین روزنامه‌فروش مطبوعات ایران میهمان ششمین نشست تاریخ شفاهی مطبوعات ایران است که روز دوشنبه ۴ خرداد در فرهنگسرای رسانه برگزار می‌شود.

پاسخ رئیس جشنواره کن به برخی انتقادات

همشهری آنلاین: «تیری فرمائو» رئیس جشنواره کن با حمایت از رویکرد این جشنواره در قبال کارگردانان زن گفت: اگر تنها یک جشنواره از کارگردانان زن استقبال کند، آن جشنواره‌ی کن است.

انتصاب جدید سیف؛ محمدعلی کریمی مدیر روابط عمومی بانک مرکزی شد

همشهری آنلاین: محمدعلی کریمی مدیر سابق روابط عمومی صندوق توسعه ملی، طی حکمی از سوی ولی‌اله سیف رئیس کل بانک مرکزی به عنوان مدیر روابط عمومی بانک‌ مرکزی منصوب شد.

۲۰ درصد خانواده‌های معتاد، فرزند معتاد دارند

همشهری آنلاین: یک کارشناس و پژوهشگر حوزه اعتیاد گفت: بر اساس مطالعات انجام شده حدود ۱۴ تا ۲۰ درصد خانواده‌های دارای والدین معتاد، فرزند معتاد دارند.

کمیسیون ملی یونسکوی ایران یکی از فعال‌‌ترین کمیسیون‌‌های یونسکو در جهان است

همشهری‌آنلاین: نشستی با حضور دکتر سعیدآبادی، دبیرکل کمیسیون ملی یونسکو، دکتر بانرجی مدیر بخش جامعه اطلاعاتی یونسکو و مدیران کمیسیون ملی یونسکو در تاریخ ۳ خرداد سال جاری به منظور آشنایی مدیر بخش جامعه اطلاعاتی یونسکو با عملکرد و دستاوردهای کمیسیون ملی یونسکو در سالن اجتماعات آن برگزار شد.

هشدار؛ کلاهبرداری از مودیان مالیاتی

همشهری آنلاین: دفتر مرکزی حراست سازمان امور مالیاتی کشور از مودیان مالیاتی خواست که در مقابل شگردهای جدید کلاهبرداران و سودجویان هوشیار باشند.

سناریوهای مطرح برای بنزین تک‌نرخی ؛ مردم بنزین ۱۰۰۰ تومانی را پذیرفته‌اند

همشهری آنلاین: بیژن حاج‌محمدرضا، رییس انجمن جایگاه‌داران سوخت در خصوص سناریوهای مطرح برای بنزین تک‌نرخی توضیح داد.