سه شنبه 8 مهر 1393 | به روز شده: 38 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

"لبنان" مقصد چهارمین سفر خارجی وزیر دفاع/ سردار دهقان به‌زودی عازم بیروت می‌شود

همشهری آنلاین: وزیر دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح به‌زودی عازم بیروت می‌شود.

"یا علی" لرزه بر اندام صهیونیست‌ها انداخت

همشهری آنلاین: با راه اندازی موشک کروز "یا علی" از سوی ایران، رژیم صهیونیستی از احتمال رسیدن این موشک به دست حزب الله لبنان وحشت زده شده است.

پاسخ مستند یک فرمانده ارتش به ابهامات اوایل جنگ، لو رفتن عملیات ثامن‌الائمه (ع) و ...

همشهری آنلاین: یکی از فرماندهان پیشکسوت ارتشی گفت: افرادی که می‌گویند عملیات‌ها و تک‌های محدود ارتش که برای شناسایی در آغاز جنگ بودند، شکست خورده هستند، نشان می‌دهد که مطالعه دفاعی و نظامی ندارند و با اصول جنگ ناآشنا هستند.

ماموریت تشکیل تمدن نوین اسلامی را بر عهده داریم

همشهری آنلاین: معاون هماهنگ‌کننده نمایندگی ولی‌فقیه در سپاه گفت: برای تحقق تشکیل تمدن نوین اسلامی و ادامه راه شهدا باید تعبد به شریعت و تقویت معنویت را سرلوحه کارهای خود قرار دهیم.

علیاری در کمتر از ۳۰ ثانیه به طلا رسید

همشهری آنلاین: مهدی علیاری در فینال ۹۸ کیلوگرم کشتی فرنگی اینچئون در کمتر از ۳۰ ثانیه حریفی چینی خود را شکست داد و طلای این وزن را بر گردن آویخت

دوازدهمین طلای ایران با قهرمانی حدادی در پرتاب دیسک

همشهری آنلاین: مدال طلای ماده پرتاب دیسک بازی‌های آسیایی به احسان حدادی رسید.

سعید عبدولی با شایستگی صاحب مدال برنز شد

همشهری آنلاین: سعید عبد ولی، فرنگی‌کار شایسته وزن ۷۱ کیلوگرم کشورمان با اقتدار صاحب مدال برنز رقابت‌های کشتی فرنگی بازی‌های آسیایی اینچئون شد.

ایثارگران بدانند؛ اهداف اصلاح تبصره ۲ ماده ۳۹ قانون جامع(۲)

برابر ماده۱۳۱ قانون آیین‌نامه داخلی مجلس طرح‌های قانونی باید همانند لوایح دارای موضوع و عنوان مشخص و دلایل لزوم تهیه و پیشنهاد آن در مقدمه به وضوح درج شود و همچنین دارای موادی متناسب با اصل موضوع و عنوان طرح نیز باشد.

مصرف فست‌فود و بروز اختلال شناختی در نوجوانان

همشهری آنلاین: پژوهش جدید محققان دانشگاه کارولینای شمالی نشان داد، نوجوانانی که به میزان زیادی فست‌فود مصرف می‌کنند نسبت به همتایان خود در آزمون‌های شناختی امتیاز کمتری کسب می‌کنند.

آشنایی با خواص چای کامبوجا؛ معجزه‌ای شفابخش

همشهری آنلاین: این روزها محبوبیت قارچ کامبوجا در میان دوستداران و طرفداران تغذیه سالم رو به افزایش است اما دلیل افزایش محبوبیت این نوشیدنی شفابخش چیست؟

مشاور غنی: فردا توافقنامه امنیتی با آمریکا و ناتو امضا می‌شود

همشهری آنلاین: یک روز پس از آغاز به کار، دولت افغانستان روز سه‌شنبه توافقنامه امنیتی را با آمریکا امضا می‌کند.

وقتی زور بانک مرکزی به بانک‌ها نمی‌رسد

علیرضا سلطانی: ۱-اعـلام دریـافت کـارمزد از تـراکنـش‌هـای پایـانه‌هـای الکترونیک به چالشی بین واحدهای صنفی و بانک‌ها از یک طرف و بانک مرکزی از طرف دیگر تبدیل شده است.

دولت جدید افغانستان، الگوی جوامع طایفه‌ای

دکتر نوذر شفیعی: انتخابات ریاست‌جمهوری اخیر افغانستان را باید در چارچوب مقطع تاریخی کنونی این کشور تحلیل کرد.

نخستین جابه‌جایی آرام قدرت در افغانستان

محمد کرباسی: ۹۰سال طول کشید تا مردم افغانستان با عبور از میان کودتا، تجاوز نظامی، افراطی‌گری، خون و گلوله بتوانند سرانجام روز گذشته به نخستین مراسم انتقال قدرت دمکراتیک در این کشور برسند.

رونمایی از پانزدهمین جلد فرهنگنامه کودکان و نوجوانان

همشهری‌آنلاین: مراسم رونمایی از جلد پانزدهم «فرهنگنامۀ کودکان و نوجوانان» با حضور توران میرهادی، نوش آفرین انصاری و سایر اعضای شورای کتاب کودک، سه شنبه ۸ مهر در تالار نگین هتل پارسیان آزادی برگزار می‌شود.

آخر مهر؛ کنسرت کیتارو با ارکستری ۳۸ نفره در تهران

همشهری‌آنلاین: ماسانوری تاکاهاشی معروف به کیتارو که برنده یک دوره جایزه گرمی و ۱۵ بارنامزدی این جایزه شده است، روزهای ۲۳ تا ۲۷ مهرماه به همراه ارکستری به رهبری مرتضی‌پور در تهران اجرای برنامه خواهد داشت.

رونمایی از ۴ کتاب تازه در کنار ۱۲۵ اثر در نمایشگاه ملی کتاب دفاع مقدس

همشهری‌آنلاین: انتشارات این مرکز در نمایشگاه ملی کتاب دفاع مقدس با ۱۲۵ اثر حضور دارد. علاوه بر این، مرکز اسناد و تحقیقات دفاع مقدس، در دو بخش عکس و اسناد نمایشگاه نیز شرکت کرده است.

روزانه ۱۰۰ هزار بشکه نفت خام در بورس انرژی عرضه می‌شود

نشست صبحانه کاری وزیر نفت با فعالان بخش خصوصی دیروز حاوی نکات بسیار مهمی بود.