چهارشنبه, ۲۶ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 15 May, 2024
مجله ویستا
کامپوزیت چیست؟
●آشنایی با كامپوزیتها
در كاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز است. به عنوان مثال در صنایع هوافضا، كاربردهای زیر آبی، حمل و نقل و امثال آنها، امكان استفاده از یك نوع ماده كه همه خواص مورد نظر را فراهم نماید، وجود ندارد. به عنوان مثال در صنایع هوافضا به موادی نیاز است كه ضمن داشتن استحكام بالا، سبك باشند، مقاومت سایشی و UV خوبی داشته باشند و ....
از آنجا كه نمی توان مادهای یافت كه همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چارهای دیگر بود. كلید این مشكل، استفاده از كامپوزیتهاست.
كامپوزیتها موادی چند جزئی هستند كه خواص آنها در مجموع از هركدام از اجزاء بهتر است.ضمن آنكه اجزای مختلف، كارایی یكدیگر را بهبود میبخشند. اگرچه كامپوزیتهای طبیعی، فلزی و سرامیكی نیز در این بحث میگنجند، ولی در اینجا ما تنها به كامپوزیتهای پلیمری میپردازیم.
در كامپوزیتهای پلیمری حداقل دو جزء مشاهده میشود:
۱ـ فاز تقویت كننده كه درون ماتریس پخش شده است.
۲ـ فاز ماتریس كه فاز دیگر را در بر میگیرد و یك پلیمر گرماسخت یا گرمانرم میباشد كه گاهی قبل از سخت شدن آنرا رزین مینامند.
تقسیم بندیهای مختلفی در مورد كامپوزیتها انجام گرفته است كه در اینجا یكی از آنها را آوردهایم:
خواص كامپوزیتها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشكیل دهنده و تركیب درصد آنها، شكل و آرایش تقویت كننده و اتصال دو جزء به یكدیگر بستگی دارد.
از نظر فنی، كامپوزیتهای لیفی، مهمترین نوع كامپوزیتها می باشند كه خود به دو دستهٔ الیاف كوتاه و بلند تقسیم میشوند. الیاف میبایست استحكام كششی بسیار بالایی داشته، خواص لیف آن (در قطر كم) از خواص توده ماده بالاتر باشد. در واقع قسمت اعظم نیرو توسط الیاف تحمل میشود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیكی و شیمیایی، كار انتقال نیرو به الیاف را انجام میدهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یك چسب كنار هم نگه میدارد و البته گسترش ترك را محدود میكند. مدول ماتریس پلیمری باید از الیاف پایینتر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس بوجود بیاورد. خواص كامپوزیت بستگی زیادی به خواص الیاف و پلیمر و نیز جهت و طول الیاف و كیفیت اتصال رزین و الیاف دارد. اگر الیاف از یك حدی كه طول بحرانی نامیده میشود، كوتاهتر باشند، نمیتوانند حداكثر نقش تقویت كنندگی خود را ایفا نمایند.
●الیافی كه در صنعت كامپوزیت استفاده میشوند به دو دسته تقسیم میشوند:
الف)الیاف مصنوعی
ب)الیاف طبیعی
كارایی كامپوزیتهای پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین میشود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند كه در ماتریسهای پلیمری قرار داده شدهاند و فصل مشترك خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد.
ماتریس پلیمری دومین جزء عمده كامپوزیتهای پلیمری است. این بخش عملكردهای بسیار مهمی در كامپوزیت دارد. اول اینكه به عنوان یك بایندر یا چسب الیاف تقویت كننده را نگه میدارد. دوم، ماتریس تحت بار اعمالی تغییر شكل میدهد و تنش را به الیاف محكم و سفت منتقل میكند.
سوم، رفتار پلاستیك ماتریس پلیمری، انرژی را جذب كرده، موجب كاهش تمركز تنش میشود كه در نتیجه، رفتار چقرمگی در شكست را بهبود میبخشد.
تقویت كنندهها معمولا شكننده هستند و رفتار پلاستیك ماتریس میتواند موجب تغییر مسیر تركهای موازی با الیاف شود و موجب جلوگیری از شكست الیاف واقع در یك صفحه شود.
بحث در مورد مصادیق ماتریسهای پلیمری مورد استفاده دركامپوزیتها به معنای بحث در مورد تمام پلاستیكهای تجاری موجود میباشد. در تئوری تمام گرماسختها و گرمانرمها میتوانند به عنوان ماتریس پلیمری استفاده شوند. در عمل، گروههای مشخصی از پلیمرها به لحاظ فنی و اقتصادی دارای اهمیت هستند.
در میان پلیمرهای گرماسخت پلیاستر غیر اشباع، وینیل استر، فنل فرمآلدهید(فنولیك) اپوكسی و رزینهای پلی ایمید بیشترین كاربرد را دارند. در مورد گرمانرمها، اگرچه گرمانرمهای متعددی استفاده میشوند، PEEK ، پلی پروپیلن و نایلون بیشترین زمینه و اهمیت را دارا هستند. همچنین به دلیل اهمیت زیست محیطی، دراین بخش به رزینهای دارای منشا طبیعی و تجدیدپذیر نیز، پرداخته شده است.
از الیاف متداول در كامپوزیتها میتوان به شیشه، كربن و آرامید اشاره نمود. در میان رزینها نیز، پلی استر، وینیل استر، اپوكسی و فنولیك از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. در بخشهای بعدی، رزینها و الیاف و روشهای شكل دهی كامپوزیتها را مورد بحث قرار دادهایم.
منبع : شبکه ایران ـکامپوزیت
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
رئیس جمهور مجمع تشخیص مصلحت نظام شورای نگهبان مجلس شورای اسلامی قوه قضاییه مجلس رهبر انقلاب قوه قضائیه دولت سیزدهم صادق زیباکلام مجلس دوازدهم مجلس یازدهم
پلیس قتل تهران هواشناسی شهرداری تهران آموزش و پرورش بارش باران دستگیری پلیس راهور سازمان هواشناسی سیل سلامت
یارانه بانک مرکزی چین قیمت دلار قیمت خودرو خودرو قیمت طلا سایپا بازار خودرو مسکن بورس دلار
فردوسی شاهنامه همایون شجریان نمایشگاه کتاب سحر دولتشاهی تلویزیون نمایشگاه کتاب تهران کتاب دفاع مقدس سینمای ایران سریال تئاتر
دانشگاه تهران وزارت علوم فضا تحقیقات و فناوری
اسرائیل رژیم صهیونیستی روسیه غزه فلسطین جنگ غزه آمریکا حماس ترکیه افغانستان اوکراین نوار غزه
فوتبال استقلال پرسپولیس لیگ برتر رئال مادرید باشگاه استقلال فولاد خوزستان لیگ برتر ایران مهدی طارمی فولاد بازی لیگ برتر فوتبال ایران
هوش مصنوعی گوگل همراه اول موبایل تبلیغات هواپیما دوربین نوآوری ناسا اپل
زوال عقل کاهش وزن ویتامین کودک نمک واکسن سلامت روان پرستار