چهارشنبه 8 مرداد 1393 | به روز شده: 6 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

آشنایی با باشگاه پدیده مشهد

همشهری آنلاین: باشگاه فرهنگی ورزشی پدیده مشهد از سال ۱۳۹۲ آغاز به کار کرد.

سالم‌سازی فضای کار بانوان تبعیض یا تفکیک نیست؛ افزایش کرامت زن است

همشهری آنلاین: مدیرکل حوزه ریاست دیوان عدالت اداری با تأکید بر اینکه سالم‌سازی فضای کار بانوان، تبعیض جنسیتی یا تفکیک نیست، گفت: این اقدام گامی در راستای حفظ کرامت بانوان است.

حمله هوایی به بازار غزه: ۱۵ شهید؛ ۱۵۰ مجروح

همشهری آنلاین: شبکه تلویزیونی پرس تی وی دقایقی پیش از شهادت شماری از مردم غزه در حملات هوایی ارتش رژیم صهیونیستی به بازار شلوغ غزه خبر داد.

زلزله ۵.۵ ریشتری در جزیره هندورابی؛ بدون خسارت

همشهری آنلاین: زمین لرزه‌ای با بزرگای ۵.۵ ریشتر در مقیاس امواج درونی زمین صبح روز چهارشنبه، جزیره هندورابی را لرزاند.

صف‌آرایی نویسندگان جهان علیه آمازون

همشهری آنلاین: حدود ۹۰۰ نویسنده بین‌المللی برای اعتراض به اقدامات زورگویانه‌ وب‌سایت معروف «آمازون» در کنار هم قرار گرفتند.

هر روز چقدر باید آب نوشید؟

همشهری آنلاین: چه مقدار در روز باید آب نوشید؟ این پرسش ساده پاسخ‌های ساده‌ای ندارد. بر اساس نتایج بررسی‌ها در طول سال‌ها مقادیر گوناگونی از دریافت آب روزانه توصیه شده است،

نظریه انتقادی از مکتب فرانکفورت تا مکتب پسامدرن در بازار کتاب

همشهری آنلاین: کتاب مجموعه‌ مقالات «نظریه انتقادی از مکتب فرانکفورت تا مکتب پسامدرن» اثر داگلاس کلنر با ترجمه محمدمهدی وحیدی توسط انتشارات سروش منتشر و راهی بازار نشر شده است.

مجموعه تصاویر پشت صحنه فصل نهم سریال ۲۴

همشهری آنلاین-مهدی تهرانی: ۴ سال پس از اتمام فصل هشتم سریال پرمخاطب ۲۴؛ فصل نهم با نام "یک روز دیگر زنده بمان" از اردیبهشت سالجاری به روی آنتن رفت و پس از ۱۲ قسمت پخش؛ در تیرماه به پایان رسید.

نیروگاه برق غزه بمباران شد

همشهری آنلاین: مسوولان نیروگاه برق غزه روز سه شنبه اعلام کردند در پی بمباران این نیروگاه توسط ارتش رژیم صهیونیستی که شب گذشته به وقوع پیوست جریان برق آن به کلی قطع شد.

پخش دیدارهای استقلال و پرسپولیس از شبکه سه

همشهری آنلاین: دیدار راه آهن - استقلال تهران ، پنجشنبه (۹ مرداد ماه) از ساعت ۱۹:۴۰ به صورت زنده به روی آنتن شبکه سه قرار می‌گیرد.

طرابلس در آتش، لیبی در بحران

همشهری آنلاین: شعله‌های آتش همچنان از انبار ذخیره نفت و گاز طرابلس زبانه می‌کشد و باعث شده است تا بسیاری از ساکنان طرابلس خانه‌هایشان را ترک کرده و از پایتخت لیبی بگریزند.

واقعی یا غیر واقعی: انتقال جسد صدام به مکان نامعلوم

همشهری آنلاین: در حالی که برخی خبرها حاکی از این است که افراد مسلح وابسته به گروه موسوم به نقشبندیه، جسد صدام را از تکریت به محل نامعلومی منتقل کرده­‌اند، یکی از نزدیکان صدام گفت در قبر اوهیچ گونه نشانی در این خصوص دیده نمی­‌شود.

تلفات موج گرمای طاقت‌ فرسا در ژاپن

همشهری آنلاین: موج گرمای طاقت‌ فرسا در ژاپن تاکنون جان ۱۵ نفر را گرفته و ۸۵۸۰ نفر را راهی بیمارستان کرده که حال ۱۹۳ نفر از آنان وخیم است.

آشنایی با روش تهیه دسر خربزه

همشهری آنلاین: دسر خربزه را برای میهمانی‌های خاص از جمله میهمانی‌های افطاری می‌توانید تهیه کنید.

کتاب در راه: نواچین

همشهری آنلاین: کتاب ˝نواچین˝ که مجموعه‌ای از آثار مدرسان و نوازندگان سنتور است با گردآوری محمد خالقی در هفته‌های آتی به بازار می‌آید. مجموعه کتاب و سی‌دی "نواچین" به همت انتشارات موسیقی عارف وارد بازار خواهد شد.

مجموعه تصاویر فصل نهم سریال ۲۴

همشهری آنلاین-مهدی تهرانی: ۴ سال پس از اتمام فصل هشتم سریال پرمخاطب ۲۴؛ فصل نهم با نام "یک روز دیگر زنده بمان" از اردیبهشت سالجاری به روی آنتن رفت و پس از ۱۲ قسمت پخش؛ در تیرماه به پایان رسید.