شنبه 10 آبان 1393 | به روز شده: 48 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

نشست تخصصی بزرگداشت روز جهانی علم برگزار ۱۱ آبان برگزار می‌شود

همشهری‌آنلاین: به مناسبت روز جهانی علم در خدمت صلح و توسعه (۲۰۱۴)، کمیسیون ملی یونسکو- ایران با همکاری کمیته‌های ملی کمیسیون ملی یونسکو، کرسی‌های دانشگاهی یونسکو و مراکز منطقه‌ای و بین‌المللی وابسته به یونسکو نشست تخصصی کیفیت بخشی به آموزش علم: تضمین آینده پایدار برای همه را که موضوع امسال روز جهانی علم برای صلح و توسعه است، از ساعت ۹ تا ۱۲ روز یکشنبه ۱۱ آبان ۱۳۹۳ در سالن اجتماعات کمیسیون برگزار می کند.

همدلی کلید‌ی‌ترین راز در حوزه روابط‌عمومی است

همشهری‌آنلاین - افشین فلاح: دهمین سمپوزیوم بین‌المللی روابط عمومی کشور درحالی در سالن همایش‌های برج میلاد آغاز به کار کرد که این همایش یک میهمان ویژه خارجی داشت.

بهره‌برداری از نیروگاه برق برج میلاد؛دی ماه سال جاری

مدیرعامل برج میلاد در بازدید از روزنامه همشهری آخرین وضعیت مجموعه اقامتی، مسجد و ساخت نیروگاه برق اختصاصی برای برج میلاد را تشریح کرد.

تهرانگردی با شور و حال حسینی در حسینیه‌ها و تکایای تاریخی

همشهری‌آنلاین: احمدمسجد‌جامعی و گروه تهرانگردان در سی و سومین برنامه تهرانگردی و در ششمین روز از ماه محرم به حسینیه های تاریخی تهران رفتند و در جمع سوگواران حسینی ضمن شرکت در عزاداری سید و سالار شهیدان شاهد آیین‌ها و سنت‌های عزاداری در حسینیه‌های تاریخی تهران بودند و از زبان بزرگان هر هیئت و حسینیه روایت‌ها، خاطرات و سنت‌های دیرین عزاداری و سرگذشت خادمان امام حسین(ع) را شنیدند.

تلاش برای اختلاف اعضای شورای شهر

یک روزنامه در شماره چهارشنبه اخیر خود با ناراحتی از اینکه اعضای شورای شهر تهران از توضیحات قالیباف در جلسه سه‌شنبه که به موضوع زمین ۷هکتاری اختصاص داشت، قانع شدند، اصلاح‌طلبان را مورد عتاب قرار داد که پس آنها چه نقشی در شورای شهر دارند؟

سایپا ۲ پنالتی خراب کرد تا راه آهن پیروز شود

همشهر‌ی‌آنلاین: دیدار سایپا و راه آهن درحالی با برتری شاگردان استیلی به پایان رسید که تیم کرجی دو پنالتی را از دست داد.

سرقت دزد سابقه‌دار با شکلات مسموم

پلیس به‌دنبال کشف جرایم احتمالی تبهکاری سابقه‌دار است که با تعارف‌کردن شکلات مسموم به شهروندان آنها را بیهوش و اموال‌شان را سرقت می‌کرد.

داربی تبریز را تراکتورسازی برد

همشهری‌آنلاین: تراکتورسازی با شکست گسترش فولاد همچنان صدرنشین لیگ برتر فوتبال ماند.

حکم عجیب دادستان در مرگ بی‌خانمان آمریکایی

۲ سال پس از کشته‌شدن یک مرد بی‌خانمان با شلیک ۴۶گلوله از سوی پلیس آمریکا، نظر تازه دادستان این ایالت جنجال‌ساز شد.

نفت از سد پدیده گذشت

همشهری‌آنلاین: دیدار نفت تهران و پدیده مشهد با برتری یک بر صفر شاگردان منصوریان به پایان رسید.

کودک ۳ ساله قربانی انتقام هولناک همسایه

زن جوان وقتی کودک ۳ ساله همسایه را در کوچه تنها دید نقشه شوم انتقام‌جویی کشید.

نفت مسجد سلیمان و ذوب آهن امتیازات را تقسیم کردند

همشهری‌آنلاین: دیدار نفت مسجد سلیمان و ذوب آهن با تساوی یک بر یک به پایان رسید.

آقا اجازه هولم نکن، دست و پاهامو گم نکن!

همشهری آنلاین: - «به من بگو ببینم هر آدمی تو دستاش چند تا دونه انگشت داره؟»

۱۰ آبان؛ آغاز ثبت‌نام در دانشگاه‌های پیام‌نور و غیرانتفاعی بر اساس سوابق تحصیلی

همشهری آنلاین: مشاور عالی سازمان سنجش آموزش کشور از آغاز ثبت‌نام در دانشگاه پیام‌نور و موسسات غیرانتفاعی بر اساس سوابق تحصیلی از شنبه ۱۰ آبان ماه خبر داد.