کامپوزیت | تاریخچه کامپوزیت | طبقه بندی کامپوزیت ها
عوامل مؤثر در افزایش ایمنی پارک های شهری
دسامبر 10, 2016
روش های شکل دهی فلزات
دسامبر 10, 2016کامپوزیت
كلمه كامپوزيت كه آن را در فارسي به مواد مركب يا مواد چند سازه اي ترجمه كرده اند، به معني مركب از دو يا چند جزء مشخص است و از كلمه تركيب كردن گرفته شده است. لذا يك ماده با دو يا چند جزء مشخص را مي توان يك كامپوزيت در نظر گرفت، در صورتي كه فازها و يا اجزاي تشكيل دهندة آن ، خواص كاملا متفاوتي با يكديگر داشته باشند. در مقياس ماكروسكوپيك، يك مخلوط فيزيكي از دو يا چند ماده مختلف را که اين مواد مشخصات فيزيكي و شيميايي خود را حفظ كرده و مرز مشخصي را با يكديگر تشكيل دهند کامپوزیت گویند.
يك كامپوزيت شامل يك يا چند فاز غير پيوسته در يك فاز پيوسته است. فاز غير پيوسته معمولا سخت تر و قوي تر از فاز پيوسته است لذا به آن فاز تقويت كننده گويند. تقويت كننده ها اشكال گوناگوني دارند و مي توانند ذره اي، پولكي، ليفي و صفحه اي باشند. فاز پیوسته، زمینه نامیده می شود. عمدتاً در يك كامپوزيت، سه ناحيه متمايز شامل: فاز پيوسته، فاز غيرپيوسته و فصل مشترك اين دوفاز وجود دارد كه تعيين كننده خواص و رفتار كامپوزيت مي باشند.
تاریخچه کامپوزیت
با تعريف فوق، كامپوزيت ها در اصل از زمان هاي قديم مورد توجه بشر بوده اند. از نمونه هاي قديمي كاربرد اين نوع مواد مي توان به كاه گل و يا موميايي اشاره نمود. تاريخچة كامپوزيت ها را مي توان بصورت ذيل خلاصه نمود.
- سازه های کاه گلی (۱۵۰۰ سال قبل از میلاد)
- كمان چند لايه اي، ساخته شده از تاندون حيوانات، چوب و ابريشم (۱۰۰۰ سال قبل از میلاد)
- آغشته كردن سطوح پارچه اي هواپيماها با لاك محلول رزيني، ۱۹۱۰ میلادی
- فنلي تقويت شده با پارچه، ۱۹۳۰ میلادی
- ثبت اختراع پلي استر، ۱۹۳۶ میلادی
- فروش الياف شيشه توسط شركت، Owens Corning ،۱۹۳۸ میلادی
- ساخت پلاستيك هاي تقويت شده با الياف شيشه در پايگاه هوايي Wright Patterson ،۱۹۴۲ میلادی
- ساخت الياف كربن توسط شركت، Union Carbide ۱۹۵۹ میلادی
- ثبت اختراع الياف كربن بر پاية PAN، توسط Shido ژاپن، ۱۹۶۱ میلادی
- ساخت الياف پيوستة سراميك و بُر، ۱۹۶۵ میلادی
- ساخت الياف كولار، ۱۹۷۱ میلادی
- ساخت الياف پلي اتيلن با جرم مولكولي فوق سنگين، ۱۹۸۵ میلادی
- تولد مجدد الياف طبيعي، ۱۹۹۰ میلادی
طبقه بندی کامپوزیت ها
كامپوزيت ها را از جهات مختلف مي توان طبقه بندي نمود . هدف از تهيه بسياري از كامپوزيت ها بهبود خواص مكانيكي نظير استحكام، سفتي (مدول)، چقرمگي و كارآيي در دماي بالا مي باشد. لذا طبيعي است كه مطالعه آنها بر اساس مكانيسم تقويت كنندگي مشترك صورت پذيرد. مكانيسم تقويت كنندگي بستگي به شكل هندسي تقويت كننده دارد، بنابراين بهتر است كه طبقه بندي آنها بر اين اساس صورت پذيرد. در برخي موارد، كامپوزيت ها را از نظر نوع زمينه آنها نيز طبقه بندي مي نمايند. از اين ديدگاه، كامپوزيت ها به سه دسته كامپوزيت هاي پليمري، كامپوزيت هاي فلزي و كامپوزيت هاي سراميكي تقسيم مي شوند. كامپوزيت هاي پليمري (PMC) در اين دسته از كامپوزيت ها هدف اصلي از كامپوزيت كردن بهبود خواص مكانيكي است. در كامپوزيت هاي فلزي بهبود قابليت فرآورش نظير ماشينكاري و در كامپوزيت هاي سراميكي عمدتاً افزايش چقرمگي هدف اصلي است. ساخت دستة اخير از كامپوزيت ها نسبتاً مشكل است. در تهيه كامپوزيت ها، خواص نهايي اصلي مانند مدول، استحكام، چقرمگي و چگالي مورد توجه قرار مي گيرند.