شنبه 13 تیر 1394 | به روز شده: 15 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

گردهمایی هنرمندان در فرودگاه بندرعباس به یاد فاجعه ایرباس

همشهری آنلاین: مراسم یادبود شهدای فاجعه ایرباس به همت هنرمندان سینما و ادبیات در فرودگاه بین‌المللی بندرعباس برگزار شد.

تازه‌ترین جزئیات از تأسیس بورس مسکن

نایب‌رئیس کمیسیون اقتصادی مجلس از تاسیس بورس مسکن خبر داد و تأکید کرد: با انجام معاملات مسکن از طریق بورس کالا، کلاهبرداری در حوزه مسکن از بین خواهد رفت.

وقتی سخنگوی آمریکایی از حمله به ایرباس ایران خبر ندارد

فرا رسیدن سالگرد حادثه حمله آمریکا به هواپیمای ایرباس ایران در سال ۶۷، نفرت ایران و ایرانی از خوی وحشی‌گری حاکمان کاخ سفید را به اوج می‌رساند.

مرگ پدر و مادر پس از نجات ۳ فرزند

پدر و مادر جوان برای نجات ۳ فرزندشان دل به دریا زدند و هرچند موفق به نجات آنها شدند اما خودشان در این حادثه جان باختند.

در تعقیب فروشنده سکه‌های تقلبی

پلیس در جست و جوی مرد جاعلی است که با فروش ۳ سکه تمام بهار آزادی که از جنس مس ساخته شده بود، سر طلافروش را کلاه گذاشت و فراری شد.

کاهش قیمت سکه به زیر ۹۰۰ هزار تومان

بازار طلا و ارز این روزها نوسانات خود را تحت‌تأثیر مسائل سیاسی و اقتصادی دنبال می‌کند. از طرفی مذاکرات هسته‌ای بر معادلات این بازار اثر‌گذار است و از سوی دیگر عوامل بنیادین بازار، سرنوشت قیمت‌ها را رقم می‌زند.

توبیخ‌ماه عسل، صدرنشینی پایتخت

حاشیه‌سازی‌های برنامه «ماه‌عسل» سرانجام کاسه صبر معاون سیما را لبریز کرد و علی‌اصغر پورمحمدی با نگارش نامه‌ای به مدیر شبکه۳ ضمن دادن یک تذکر بسیار جدی خواستار توبیخ کسانی شد که با ۲ انتخاب غلط، مفاهیمی را در برنامه امسال مطرح کرده‌اند که در هیچ‌کدام از برنامه‌های تلویزیون جایی ندارند.

واکنش به جابز سینمایی

انتشار نخستین تیزر تبلیغاتی فیلم سینمایی «استیو جابز» به کارگردانی دنی بویل با واکنش منفی یکی از ۲بنیانگذار شرکت اپل مواجه شد.

تراکتور بدون پول بازیکن می‌گیرد؛ ۱۳ سرباز در فصل آینده

همشهری آنلاین: تراکتورسازی برای فصل آینده با در اختیارداشتن ۱۳ سرباز تیم قدرتمندی را بسته است.

انتقاد مدیرعامل باشگاه سایپا از جذب بازیکنان سرباز توسط چند تیم خاص

همشهری آنلاین: رضایی با اشاره به گلایه‌های مجید جلالی نسبت به باشگاه‌هایی که بازیکنان سرباز سایر باشگاه‌ها را جذب می‌کنند گفت: به اعتقاد من گلایه‌های جلالی کاملا به حق است.

استاتین سبب پرخاشگری در زنان می‌شود

همشهری آنلاین: مطالعات محققان دانشگاه کالیفرنیا در سن دیه گو نشان می‌دهد که داروی کاهش دهنده چربی (استاتین) سبب پرخاشگری در زنان می‌شود.