جمعه 2 آبان 1393 | به روز شده: 10 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

تشییع پیکر ۶۱ شهید گمنام در دهه اول محرم/دستگاه‌ها برای ساخت باغ موزه‌های دفاع مقدس بسیج شوند

همشهری آنلاین: رئیس کمیته جستجوی مفقودین نیروهای مسلح در مشهد مقدس با اشاره به اینکه ۶۱ شهید گمنام در دهه اول محرم در کشور تشییع می‌شوند گفت:تمامی دستگاه‌ها برای ساخت باغ موزه‌های دفاع مقدس بسیج شوند.

سیامند رحمان و صادق زاده طلای وزنه برداری را گرفتند و رضی و پورمیرزایی به نقره رسیدند

همشهری آنلاین: سیامند رحمان در دسته ۱۰۷+ و صادق زاده در دسته ۱۰۷ کیلوگرم به مدال طلای بازی‌های پاراآسیایی دست یافتند و رضی نشان نقره دسته ۹۷ کیلوگرم و پورمیرزایی نقره دسته ۱۰۷+ را از آن خود کردند.

جوکار و حسینی مدال زرین پرتاب نیزه و دیسک، و بازرگان برنز پرتاب دیسک را گرفت

همشهری آنلاین: عبدالرضا جوکار مدال طلای پرتاب نیزه را به دست آورد، سسید مهران حسینی و سولماز بازرگان هم مدال های طلا و برنز پرتاب دیسک را کسب کردند.

عسگری و الهی طلا و نقره دوی ۸۰۰ متر و حیدری و ناصری پوران طلا و نقره پرتاب دیسک را گرفتند.

همشهری آنلاین: حسن عسگری و علی الهی به مدال طلا و نقره در ماده دوی ۸۰۰ متر دست یافتند. مسعود حیدری طلا و فالح ناصری پوران هم نقره پرتاب دیسک را از آن خود کردند.

جودوی نابینایان و کم بینایان قهرمان بخش تیمی شد

همشهری آنلاین: تیم ملی جودوی نابینایان و کم بینایان به مدال طلای بخش تیمی اینچئون دست یافت.

تیم ملی گلبال مردان و زنان ایران صاحب نشان های طلا و نقره شدند

همشهری آنلاین: تیم گلبال مردان با شکست چین و تیم بانوان با شکست مقابل بانوان چین قهرمان و نایب قهرمان شدند.

چهار مدال طلا و یک برنز حاصل کار کمانداران ایران

همشهری آنلاین: تیم ملی تیراندازی با کمان ایران صاحب چهار نشان طلا، یک نشان نقره و دو عنوان چهارمی شد.

تیمی ملی دو و میدانی ۳ طلا، ۳ نقره و ۲ برنز دیگر کسب کرد

همشهری آنلاین: تیم دو و میدانی کشورمان به هشت مدال دیگر در مواد پرتابی و دوی ۴۰۰ متر دست یافت.

عکس روز: ماهی‌تابه غول‌آسا

همشهری آنلاین: یک فرد در روز پنجشنبه ۲۳ اکتبر (اول آبان)‌ ۲۰۱۴ از چیدمان یک ماهی‌تابه غول‌آسای ۲۴ متری با نام «ما در اینجا داریم سرح می‌شویم» در ساحل تاماراما در سیدنی استرالیا بالا می‌رود که بوسیله هنرمند استرالیایی، آندرو هانکین، ساخته شده است.

سمپوزیوم منطقه‌ای جاده ابریشم برگزار شد

همشهری‌آنلاین: دبیرکل کمیسیون ملی یونسکو- ایران در سمپوزیوم منطقه‌ای ایران و جاده ابریشم بر راه‌های عملیاتی کردن همگرایی فرهنگی در چارچوب برنامه جاده ابریشم تأکید کرد.

جمع‌آوری شبکه‌های هوایی توزیع برق در دستور کار قرار دارد

همشهری‌آنلاین: پست‌های برق در محل‌هایی که روی گسل واقع شده‌اند، به صورت کیوسک طراحی می‌شوند.

این حمام‌ها خانوادگی است!

ندا حبیب‌اله: در فرهنگ ایرانی و تا پیش از دوره معاصر، حمام فقط جایگاه‌ شست‌وشو نبود، بلکه از آن فراتر، یک مکان ارتباطی برای دیدار مردم و کسب اخبار و پرس و جو از احوال یکدیگر بود.

انتشار کتاب تازه‌ای از مرتضی احمدی

همشهری‌آنلاین: مرتضی احمدی، دوبلور پیش‌کسوت که پیش از این کتاب‌هایی درباره فرهنگ و‌آداب تهران قدیم منتشر کرده بود، تازه‌ترین کتاب خود با عنوان«پیش‌پرده و پیش‌پرده‌خوانی» را از سوی انتشارات ققنوس روانه بازار نشر کرد.

کلاس پیشرفته آهنگسازی احمد پژمان

همشهری ‌آنلاین: کلاس پیشرفته آهنگسازی احمد پژمان، آهنگساز و موزیسین در تهران برگزار می‌شود.

دو سناریوی واقعی برای مدیریت ارتباط با مشتریان شاکی

همشهر‌آنلاین: اینکه شما چگونه اشتباهات خود را مدیریت می‌کنید و خدمات‌تان را بهبود می‌بخشید، می‌تواند تفاوت‌های اساسی در نگهداری یا از دست دادن مشتریان‌تان ایجاد کند.