آیا با كامپوزيت ها و كاربرد آن ها در نمای ساختمان آشنا هستید؟ مواد چند سازه اي و يا كامپوزيت ها به معني مركب و مخلوط مي باشد. در طول تاريخ، استفاده از كامپوزيت به شيوه سنتي رايج بوده است. به عنوان مثال كاهگل جزء اولين محصولات ساختماني ساخته دسته بشر است. آجرهاي گلي كه در ساخت آن از كاه استفاده مي شد نيز نمونه بارزي از كامپوزيت است. هنگامي كه كاه و گل با هم مخلوط شده و حرارت مي بينند، تركيب حاصل بسيار مقاومتر از ماده اوليه كاه و گل است.
ويژگي كامپوزيت ها به عواملي نظير 1- مواد تشكيل دهنده آن 2- تركيب درصد آنها 3-شكل مواد 4- و نحوه اتصال اجزاء آن به يكديگر بستگي دارد.
به عبارتي ديگر، تركيب فيزيكي دو يا چند ماده غير همجنس باعث ساخت يك كامپوزيت مي گردد كه يك ماده جديد با خواص جديد و بهينه ايجاد مي نمايد. در ايجاد كامپوزيت، خواص مواد اوليه حفظ شده و پس از تريكب آنها با يكديگر، خواص جديدتر و بهتر نيز حاصل مي شود.
فهرست
كاربرد مواد كامپوزيتی
در كامپوزيتها از تركيب مواد ساده به منظور ايجاد مواد جديد با خواص فيزيكي و مكانيكي بهتر استفاده شده است. اجزاي متشكل مواد كامپوزيتي، پس از تركيب در يكديگر حل نمي شوند و تمام ويژگيهاي قبلي خود را حفظ مي نمايند. مواد كامپوزيتي با انواع متفاوتي از الياف تقويت مي شوند. اين الياف تقويت كننده، متحمل بار بوده و زمينه مواد نيز، بار را از الياف به يكديگر منتقل مي نمايند. مواد كامپوزيتي بر اساس نوع زمينه، به سه دسته اصلي تقسيم مي شوند:
- كامپوزيتهايي با زمينه سراميكي (CMC)
- كامپوزيتهايي با زمينه فلزي (MMC)
- كامپوزيتهايي با زمينه پليمري (PMC)
متداول ترين آنها، كامپوزيتهايي با زمينه پليمري بوده كه بيش از 90% مصرف جهاني كامپوزيت مي باشد.
كاربرد كامپوزيت هاي پليمري مهندسي به واسطه خواص اجزاء آنها مشخص مي گردد. ماتريس پليمري دومين جزء عمده از كامپوزيتهاي پليمري است كه عملكرد بسيار مهمي در كامپوزيت دارد.
ماتريس پليمري همانند چسب، الياف تقويت كننده را نگه داشته، زير فشار اعمال شده تغيير شكل داده و تنش را به الياف محكم منتقل مي نمايد. همچنين به دليل رفتار پلاستيكي ماتريس پليمري، انرژي جذب شده سبب كاهش تمركز تنش مي گردد.
تقويت كننده ها غالباً شكننده هستند، اما رفتار پلاستيكي ماتريس باعث تغيير مسير ترك هاي موازي با الياف و جلوگيري از شكست الياف موجود مي گردد.
در بحث تئوريك، تمام گرما سخت ها و گرما نرم ها مي توانند به عنوان ماتريس پليمري استفاده شوند، اما در عمل گروههايي از پليمرها از نظر فني و اقتصادي داراي اهميت هستند. اليافي مانند شيشه، آراميد و كربن از مهمترين تقويت كننده هاي كامپوزيتي هستند. از ميان رزين ها نيز انواع رزين هاي پلي استر، اپوكسي و وينيل استر را مي توان نام برد. وزن كم اين مواد و بالا بودن مقاومت به وزن آنها حتي تا 15 برابر بيشتر از برخي از فولادها بوده كه همين امر سبب برتري اين مواد نسبت به ساير مواد مهندسي گرديده است.
مزایای کامپوزیت ساختمان
مزاياي كاربرد مواد كامپوزيتي نسبت به فلزات به شرح زير است:
- سبكي وزن كامپوزيتها
- مقاومت در برابر خوردگي
- مقاومت در مقابل خستگي
- قابليت مانور
كامپوزيت ها نسبت به فرسايش و خوردگي مقاومت بالائي دارند، همين امر باعث شده تا از آنها در صنايع دريايي، كشتي سازي،شيميايي و انتقال آب و برخي ديگر از سيالات نيز استفاده گردد.
همچنین بخوانید:
