چهارشنبه 30 مهر 1393 | به روز شده: 42 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

خانه پدری آیت‌الله مهدوی کنی به خانه مفاخر تبدیل می‌شود

جلسه علنی شورای اسلامی شهر تهران با پیام تسلیت مهدی چمران بابت درگذشت عالم ربانی آیت‌الله مهدوی کنی آغاز شد.

حبس برای کوتاه نکردن چمن‌ حیاط

تنسی>‌ زن آمریکایی به‌خاطر کوتاه‌نکردن چمن‌ها و هرس نکردن درخت‌های حیاط خانه‌اش سرانجام زندانی شد.

کشمکش بر سر کیفیت بنزین

علیرضا سلطانی: در هیاهوی اختلاف‌نظرها و مجادلات داخلی پیرامون برخی مسائل و موضوعات اساسی کشور که این روزها بازار آن داغ است، موضوعی دیده می‌شود که محل اختلاف قرار گرفتن آن به لحاظ ارتباط مستقیم آن با سلامت شهروندان، جای تعجب بسیار دارد.

رشد ۵۵۸ واحدی شاخص بورس

شاخص کل بورس تهران در مبادلات ۵۵۸ واحد افزایش یافت و به ۷۴ هزارو ۱۰۹ واحد رسید.

جزئیات تازه از لایحه دولت برای آزادسازی سهام عدالت

پرونده سهام عدالت هر روز پیچیده‌تر می‌شود اما با وجود وعده‌های دولت هنوز لایحه سهام عدالت آماده نیست.

چطور از زندان خشم رهایی یابیم؟

همشهری آنلاین: اگر به سادگی از کوره در می‌روید، فریاد می‌کشید و در مواجهه با مسائل ساده از کنترل خارج می‌شوید نیازمند راهکارهایی برای رهایی از زندان خشم هستید.

گرافیتی برای بی‌خانمان‌ها

لس‌آنجلس> هنرمندی برای جلب توجه مردم و مقامات به زندگی بی‌خانمان‌ها رویاها و علاقه‌مندی‌های آنها را در قالب گرافیتی روی دیوار محل اقامت آنها کشید.

دست‌مصنوعی با حس لامسه

اوهـــایـو> پژوهشــگر‌های دانشگاه کیس، دستی ‌مصنوعی ساخته‌اند که به فرد کم‌توان جسمی این امکان را می‌دهد که جدای از گرفتن اجسام، میزان زبری و نرمی آنها را لمس کند.

اسکیت‌بورد هاوربوردی بدون چرخ

پاریـــــس> دانشمنـــــدان اولین اسکیت‌بورد هاوربورد (معلق در هوا) را ساختند.

۷ میلیون و ۸۶۲ هزار نفر مشمول بسته حمایت غذایی شدند

با ابلاغ مصوبه دولت به دستگاه‌های اجرایی ذیربط تعداد مشمولان طرح دوم بسته حمایت غذایی به ۷ میلیون و ۸۶۲ هزار و ۳۹۱ نفر رسید.

انتقاد آبی وزارت جهادکشاورزی از وزارت نیرو

معاون برنامه‌ریزی و اقتصادی وزیر جهادکشاورزی با انتقاد از آمارهای وزارت نیرو در مورد میزان مصرف آب در این بخش، آمارهای غلط ارائه‌شده توسط این وزارتخانه در مورد میزان مصرف آب کشاورزی را بی‌پایه و اساس دانست و این آمار را موجب گمراهی سیاست‌های کشاورزی و اقتصادی قلمداد کرد.

واکنش مرکز آمار به تردید درباره نرخ بیکاری

رئیس مرکز آمار ایران به انتقادها و تردیدها درباره نرخ بیکاری ۹.۵ درصدی واکنش نشان داد و گفت: نباید مراکز آمار ایران را وارد مناظره کنیم و نباید آن را سیاسی کنیم، زیرا این مرکز به هیچ حزبی تعلق ندارد و متعلق به نظام است.

قیمت گاز، زمستـانی شد

محاسبه قیمت گاز برای اقلیم‌های خیلی سرد و سرد کشور از ابتدای آبان‌ماه و قیمت در اقلیم معتدل و گرم هم از ۱۶آبان تغییر می‌کند و مردم باید با مصرف درست گاز، از افزایش گازبهای مصرفی خود جلوگیری کنند.

یک دهه روابط عراق جدید با همسایگانش

عبدالله آلبوغبیش : روابط عراق با همسایگانش دست‌کم در ۱۰سال اخیر با افت و خیزها و فراز و نشیب‌های فراوانی مواجه بوده است.

سیل، مردم ۷ استان را غافلگیر کرد

بارش باران و برف که از روز یکشنبه در نقاط مختلف کشور آغاز شده، در ۷استان آنقدر شدید بود که باعث جاری شدن سیلاب و وارد آمدن خسارات به شهرها و روستاها شد.

ورود یک ستاره دنباله‌دار جدید به منظومه خورشیدی

همشهری آنلاین: ستاره دنباله دار سایدینگ اسپرینگ (Siding Spring) یکشنبه شب، ۱۹ اکتبر ۲۰۱۴ از ۱۳۸ هزار کیلومتری مریخ گذشت. این فاصله کمتر از نصف فاصله زمین تا ماه است.