کامپوزیتها

جینگیلبرت

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
فناوری جدید کامپوزیتها در حال جایگزین شدن با فولاد و آلومنیوم است
کنسرسیومی از گروههای تحقیقاتی آلمانی موفق شده اند از کامپوزیتهائی از پلی اورتان و سایر مواد کامپوزیتهائی مشابه مقاومت فولاد و الومنیوم بسازند که
از نظر وزن سبک تر بوده و از نظر مقاومت در همان اندازه است. و از نظر قیمت ارزانتر و به صرفه تر میباشد.
از جمله کاربردهائی که برای ازمایش در نظر گرفته شده است محفظه موتور قطار و همچنین مخازن سوخت است که در این زمینه استانداردهای لازم رعایت شده است
و به دلیل سبک بودن و ارزان بودن در اینده میتواند در مخازن سوخت هواپیماها و هلی کوپتر ها و موشکها و حتی خودروها و همچنین محفظه های موتور وسایل نقلیه را نیز بگیرد.
منبع به نقل از مجله اینترنتی گیزمج


A consortium of German research groups has created a new sandwich-type material that they claim offers strength similar to that of steel or aluminum, yet is significantly lighter and less expensive. It consists of a honeycomb-structured paper core, with glass fiber-reinforced layers of polyurethane on the outsides. To give an idea of how tough it is, it’s about to be tested on the diesel engine housing of a train.
The material is intended for a number of applications, but it was decided that the engine housing would be a good test. The housing will be located on the underside of the train, where it will be constantly subjected to track debris such as flying rocks. It must also contain engine fluids such as oil, to keep them from leaking into the environment, while additionally serving to contain the flames in the event of an engine fire – additives in the polyurethane ensure that it meets fire safety standards.
The experimental housing is reportedly 35% lighter than a standard metal unit, and is approximately 30% cheaper to produce. So far, it has done very well on mechanical stress tests, performed on a laboratory rig. The next step will be to actually install it on a running train, and see how it works in the real world.
Groups involved in the project include Bombardier GmbH, KraussMaffei Kunststofftechnik GmbH, Bayer MaterialScience AG, DECS GmbH, the DLR’s Institute for Vehicle Concepts, the University of Stuttgart, the Karlsruhe Institute for Technology, and the Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT.
 

waterloomit

عضو جدید
با سلام
کسی میتونه در مورد روابط حاکم بر نانو کامپوزیت ها یا نحوه مدلسازی و بارگزاری آنها یا تحلیل آنها کتاب یا مقاله ا ی کمک کنه.
ممنون از محبتتون.waterloomit@yahoo.com
 

hzma

عضو جدید
کسی بلده وقتی الیاف به شکل استوانه باشه حداکثر نسبت حجمیشو حساب کنه
 

Armin pak

عضو جدید
سلام
در مورد چگونگی ساخت مواد سرامیکی و نانو کامپوزیت ها و وسایل ازمایشگاهی مورد نیاز مواد سرامیکی اطلاعاتی می خاستم.با تشکر.ایمیل pak.armin@yahoo.com
 

ZEINAB BAHRAEE

عضو جدید
پلی آلفا الفین

پلی آلفا الفین

:)سلام دوست عزیز ، عیدتون مبارک ، من در مورد پلی آلفا الفین پروژه باید انجام بدم ، در این رابطه اگه مطلبی دارین در سایت قرار بدین
خیلی ممنونم
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
پاورپوینت “ معرفی و روش های تولید نانو ( کامپوزیت های پلیمری ) ”

پاورپوینت “ معرفی و روش های تولید نانو ( کامپوزیت های پلیمری ) ”

پاورپوینت “ معرفی و روش های تولید نانو ( کامپوزیت های پلیمری ) ”




لینک دانلود کلیک کنید

 

angel1

عضو جدید
سلام.میشه در مورد غشاهای نانو کامپوزیتی مطلب بذارین یا منبعی معرفی کنین؟
با سپاس :)
 

طاهره خلیلی

عضو جدید
سلام. من مقاله هایی در مورد پلیمرهای به کار رفته در کامپوزیت های پلیمری نیاز دارم یا سایتی ک بتونم مطالبی در این مورد پیدا کنم. اگه راهنمایی کنید ممنون میشم.
 

yasmary

عضو جدید
کسی با نرم افزار LAP: laminate analysis program
آشنایی کرده؟
(مربوط به درس کامپوزیته)
 

1818155

عضو جدید
انرژی چسبندگی مولی را تشریح کرده و واحد ان را نیز عنوان وشرح دهید
سپاس
 

yasmary

عضو جدید
کسی مطلبی درباره " مکانیک رفتار ضربه سرعت بالا در کامپوزیتها" داره؟
 

polymer77

عضو جدید
دسته‌بندی کامپوزیت‌ها از دیدگاه زیستی

کامپوزیت‌های طبیعی. مانند استخوان، ماهیچه، چوب و ...
کامپوزیت‌های مصنوعی(مهندسی)
دسته‌بندی کامپوزیت‌های مهندسی از لحاظ فاز زمینه

CMC (کامپوزیت‌های با زمینهٔ سرامیکی)
PMC (کامپوزیت‌های با زمینهٔ پلیمری)
MMC (کامپوزیت‌های با زمینهٔ فلزی)
دسته‌بندی کامپوزیت‌ها از لحاظ نوع تقویت کننده

FRC (کامپوزیت‌های تقویت شده با فیبر)
PRC (کامپوزیت‌های تقویت شده توسط ذرات)
کامپوزیت‌های سبز(کامپوزیت‌های تجزیه‌پذیر زیستی)

در اینگونه کامپوزیت‌ها، فاز زمینه و تقویت کننده، از موادی که در طبیعت تجزیه می‌شوند،ساخته می‌شوند. در کامپوزیت‌های سبز، معمولاً فاز زمینه از پلیمرهای سنتزی قابل جذب بیولوژیکی و تقویت کننده‌ها از فیبرهای گیاهی ساخته می‌شوند. [۲]

مزایای مواد کامپوزیتی

مهم‌ترین مزیت مواد کامپوزیتی آن است که با توجه به نیازها، می‌توان خواص آنها را کنترل کرد. به طور کلی مواد کامپوزیتی دارای مزایای زیر هستند:
مقاومت مکانیکی نسبت به وزن بالا
مقاومت در برابر خوردگی بالا
خصوصیات خستگی عالی نسبت به فلزات
خواص عایق حرارتی خوب
کاربردها

فایبرگلاس یکی از پرکاربردترین کامپوزیت‌هاست. فایبرگلاس یک کامپوزیت با زمینهٔ پلیمری است که توسط فیبرهای شیشه تقویت شده‌است.
جستارهای وابسته

بیوکامپوزیت
کامپوزیت سرامیکی
 

polymer77

عضو جدید
کتاب ضربه برروی سازه های کامپوزیتی » نوشته سرگئی ابریت به همت دکتر فرامرز آشنای قاسمی ترجمه و توسط انتشارات دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی رابخونید
نحوه توسعه تخريب در حين ضربه، تأثير خرابی ناشی از ضربه بر روی رفتار مکانيکی سازه ها و روش هایي برای پيشبينی و ارزيابی ميزان تخريب اين سازه ها و بررسی ضربه در سرعت پايين (مانند سقوط يک ابزار بر روی يک قطعه) که بسيار متداول است و يا برخورد در سرعت های بسيار بالا به سبب برخورد اجرام آسمانی بر روی يک سفينه فضايی اشاره کرده.
کتاب «ضربه بر روی سازه های کامپوزیتی» ماه گذشته در 365 صفحه و شمارگان هزار نسخه به قیمت 25 هزار تومان توسط انتشارات دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی به بازار کتاب عرضه شده است.
 

polymer77

عضو جدید
روش های تولید کامپوزیت ها
به طور کلی سه روش برای تولید نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری وجود دارد:
1. مخلوط سازی مستقیم: در این روش ابتدا نانو ذرات تهیه شده به صورت سوسپانسیون در یک حلال حل شده و سپس به محلول پلیمری اضافه می شود و مخلوط حاصله توسط یک پرس هیدرولیک در یک قالب اکسترود می شود و در نهایت صفحات نازک به دست می آیند. در این روش انتخاب بستر پلیمری، انتخاب نوع ذارت و سازگاری این دو گونه با یکدیگر و نحوه ی توزیع ذرات از نکات حائز اهمیتی است که بایستی بر آن فائق آییم.
معمولا ً برای تولید نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی نانو الیاف کربنی از این روش استفاده می شود. محدودیت این روش میزان فاز تقویت کننده یا همان مواد پرکننده است. به عنوان مثال برای تولید نانوکامپوزیت سیلیکا(پلی پروپیلن) حداکثر میزان نانوذرات سیلیکا ۲۰ درصد وزنی می تواند باشد. البته به نظر می رسد آگلومره شدن (به هم چسبیدن)ذرات نیز از دیگر محدودیت های این روش باشد.
2. فرآوری محلول: با استفاده از این روش می توان بر بعضی از محدودیت های روش مخلوط سازی مستقیم غلبه کرد، ضمن آنکه می توان میزان آگلومراسیون و کلوخه ای شدن نانوذرات در ماده پلیمری را کاهش داد. در این روش به دو صورت می توان نانوکامپوزیت های پلیمری را تولید کرد. اگر مادهء زمینه پلیمری و نانوذرات تقویت کنندهء آن در یکدیگر قابل حل شدن باشند، محلول حاصل را می توان در یک قالب؛ ریخته گری کرده و نانوکامپوزیت تولید نمود. در غیر این صورت مخلوط مواد نانوکامپوزیت در یک حلال حل شده و در نهایت با تبخیر حلال، نانوکامپوزیت مورد نظر به دست می آید.
3. پلیمریزاسیون درجا: در این روش پلیمریزاسیون بستر پلیمری در حضور نانوذرات انجام می شود و منومر در حین رشد، ذرات پر کننده را در بر می گیرد. نکتهء کلیدی در این روش نحوهء توزیع ذرات نانو در منومر است. با کنترل پیوند بین ذرات نانو و ماده زمینه، می توان توزیع مورد نظر را به دست آورد. بسیاری از نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری را می توان با این روش تولید کرد.
به طور مثال نانوکامپوزیت های حاوی نانولایه های گرافیت که دارای هدایت الکتریکی بالا و نفوذ پذیری کمی هستند، از این روش تولید می شوند. برای تولید این نانوکامپوزیت ها ابتدا با امواج مافوق صوت لایه های گرافیت در منومر به صورت یکنواخت توزیع می شوند و در نهایت با پلیمریزاسیون درجا نانوکامپوزیت به دست می آید.
نکته ای که در روش های تولید نانوکامپوزیت های پلیمری اهمیت دارد و آن را از یکدیگر متمایز می کند، توزیع مناسب مادهء پر کننده است. با اصلاح سطحی می توان این توزیع را به شکل یکنواخت به گونه ای انجام داد که از آگلومراسیون اجزای نانومتری مادهء پرکننده جلوگیری شود و توزیع مناسب فاز تقویت کننده فراهم گردد. در واقع نکته مهم در تمام این فرآیندها، اصلاح فصل مشترک بین پلیمر و نانوذره می باشد. استفاده از فرایندهای سطحی سبب توزیع یکنواخت فاز تقویت کننده در بستر پلیمری شده، افزایش مدول و استحکام نانوکامپوزیت را به دنبال خواهد داشت.[23]
کامپوزیت های زمینه فلزی: تهیه نانو کامپوزیتهای فلزی با دو روش آسیاب کردن مکانیکی و استفاده از امواج اولتراسونیک با شدتبالا مورد مطالعه قرار گرفته است. در روش اول از پودرهای فلزی آلومینیم، منیزیم وتیتانیم استفاده شده است که با تشکیل TiH2 توسط پلی اتیلن گلیکول نانو کامپوزیتی بابازده استحکامی بالا و قابلیت کشیدگی مطلوب بدست می آید. در روش دوم تقویت کنندگینانو ذرات SiCبرای کامپوزیت های منیزیم AZ91D و میزان پخش آن مورد بررسی قرار گرفتهاست. نانو کامپوزیت های حاوی SiC دارای توزیع یکنواخت ترو پخش بهتر ذرات هستند و ازمیزان سختی بیشتری برخوردارند. در این روش میزان جاذبه بین SiC و بست کامپوزیت وهمچنین برهمکنش امواج اولتراسونیک با نانو ذرات مورد مطالعه قرار گرفتهاست.[25]\
نانو کامپوزیت های به دست آمده ازروش های مذکور دارا ی خواص بهینه ای نظیر دانسیته کم، قدرت استحکام بالا، مقاومتخزشی عالی، ظرفیت میرایی بالا و پایداری ابعادی خوبی هستند. همچنین با کاهشآلودگی و زیست سازگاری نسبی خود سبب کاهش مصرف سوخت و کاهش هزینه میشوند.در این جا به بررسی کامپوزیت هایAZ91D و Ti، Al% Mg5wtمیپردازیم.[25]
1. روش آسیاب مکانیکی:در روش آسیاب کردنمکانیکی از پودرهای فلزی نظیر آلومینیم، منیزیم، تیتانیم و یا سایر پودرهای سرامیکیمانندSiCوTiCاستفاده می کنند. این پودرهای فلزی بایستی دارای درصد خلوص بالا وبه میزان بیشتر از% 5/98 برای منیزیم ،% 5/99 برای آلومینیم باشند. پس از اختلاطاین پودرها در یک مخلوط کن V شکل با سرعت rpm45 و به مدت 2 ساعت، آنها را از مرحلهآسیاب کردن می گذرانند. آسیاب توسط دستگاه توپی فریتش(Fritsch )باrpm250 انجاممی گیرد. پلی اتیلن گلیکول(H(OCH2-CH2)nCH) به عنوان یک عامل کنترل کننده ی فرایندبه مخلوط پودری اضافه می شود. این عامل نظیر عوامل دیگر که به عنوان کنترل کننده یفرایند استفاده می شود(اسید استیاریک) ناپایدار بوده و با تخریب خود سبب تولیدTiH2می گردد. به طوری که با دارا بودن هیدروژن و حساسیت Ti به هیدروژن مستقیمأTiH2تولیدمی شود. [25]
مخلوط پودرها را با گاز نیتروژن یا هیدروژن به منظور تولیدنیترید یا هیدرید به عنوان فاز دوم مخلوط کرده و تحت فشار بصورت سرد قرار می دهند. سپس در 450درجه به مدت 2 ساعت در یک کوره ی تخلیه قرار گرفته و پس از آن در 400درجهو با کمک گرافیت به عنوان روان کننده آن را قالب گیری می کنند. نهایتأ برشه ایی ازنمونه را به طول و ضخامت25 میلی مترو قطر5 میلیمتر از وسط ترکیب قالب گیری شده جدا کرده و کششطولی(Tensile )آنها را اندازه گیری می کنند. روش اندازه گیری مطابق باASTM E8M-96 می باشد.[25]
2. روش اولتراسونیک: در این روش از یک آلیاژمنیزیم به نامAZ91D به عنوان بستر کامپوزیت استفاده می شود که اگر شامل 5 درصدوزنیSiCباشد به صورتAZ91D/5SiCدر می آید. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده استتوسط نفوذ امواج اولتراسونیک با شدت بالا به عمق آلیاژ عمل ذوب انجام می گیرد که دریک بوته گرافیتی رخ می دهد. در جدول 1 نیز ترکیب شیمیاییAZ91Dآمده است. برای تهیهAZ91D/5SiC نیز ازSiC به عنوان یک تقویت کننده استفاده می شود که ترکیب شیمیایی آندر جدول 2 آمده است.
مذاب منیزیم بدست آمده را با مخلوط گازهایCO2/SF6حفاظتکرده و سپس نانو ذراتSiCرا به بوته و از سطح مذاب در دمای کنترل شده ی C°620 اضافه می کنیم. وجود نانو ذراتSiC در مذاب ویسکوزیته آن بیشتر شده و با اعمالدمایی تا700درجه میزان جاری شدن رضایت بخشی به دست آید. سپس نمونه ها با محلولاسید نیتریک در اتانول برای 5 ثانیه در دمای اتاق سیاه قلم کرده و گاهی برای هدایتحرارتی و قابلیت هدایت بهتر آنها را باAu مخلوط می کنند.[25]
در این روش نیز برای تعیین ریز ساختار کامپوزیتAZ91D/5SiC و تعیین فاز آن ازXRDو برای بررسی میزان پخش نانو ذرات ازSEMو جاذبه بین ذراتSiCو بستر منیزیمازXPSاستفاده می کنیم.
روش آسیاب کردن مکانیکی اقتصادی تر است و روش امواج اولتراسونیکخواص بهتری را تأمین می کند.
 

polymer77

عضو جدید
با سلام به همه دوستان
من در این تایپک مطالبی که میزارم شاید تکراری باشه ولی بخاطر این که شاید نوع ویرایش و گفتار فرق داشه باشه بازهم میزارم ( شاید کسی دنبال این نوع مطلب باشه )
:)
 

polymer77

عضو جدید
کامپوزیت
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.
 

polymer77

عضو جدید
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.
 

polymer77

عضو جدید
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.
 

polymer77

عضو جدید
تاريخچه پيدايش کامپوزيت

از اولين کامپوزيت‌ها يا همان چندسازه‌هاي ساخت بشر مي‌توان به کاه گل اشاره کرد. قايق‌هايي که سرخ‌پوست‌ها با قير و بامبو مي‌ساختند و تنورهايي که از گل ، پودر شيشه و پشم بز ساخته مي‌شدند و در نواحي مختلف کشورمان يافت شده است، از کامپوزيت‌هاي نخستين هستند. بسياري از نيازهاي صنعتي صنايعي مانند صنايع فضايي ، راکتورسازي ، الکترونيکي و غيره نمي‌تواند با استفاده از مواد معمولي شناخته شده ، برآورده شود. اما قسمتي از آن نيازها ، مي‌تواند با استفاده از چندسازه‌ها يا کامپوزيت‌ها برآورده گردد. چندسازه‌ها به موادي گفته مي‌شود که از مخلوطي از دو يا چند عنصر ساخته شده باشند.


در حاليکه در چندسازه‌ها ، نه فقط خواص هر يک از اجزاء آن برجا باقي مي‌ماند، بلکه در نتيجه پيوستن آنها با يکديگر ، خواص جديدتر و بهتر هم بدست مي‌آيد. مواد مختلط هميشه ناهمگن مي‌باشد. بررسيها و تحقيقات براي دست يافتن به مواد جديدتر با خواص مکانيکي بهتر ، همواره انجام مي‌گرفته و هنوز هم همگام با پيشرفت صنايع دنبال مي‌گردد. در اين بررسيها ، اغلب اين هدف دنبال مي‌شود که به موادي با نسبت مناسب از استحکام کششي به چگالي ، استحکام حرارتي بالا و خواص ويژه سطح خارجي دست يابند.

سابقه استفاده از کامپوزيت‌هاي پيشرفته به دهه‌ 1940 باز مي‌گردد. در آن زمان ارتشهاي آمريکا و شوروي سابق در رقابتي تنگاتنگ با يکديگر ، موفق به ساخت کامپوزيت پايه پليمري الياف بور - رزين اپوکسي براي استفاده در صنعت هوا فضا شدند. 20 تا 30 سال پس از آن ، کامپوزيت‌هاي پايه پليمري بطور گسترده‌اي به سوي صنايع شهري از جمله ساختمان و حمل و نقل روي آوردند. بطور مثال امروزه خودروهايي ساخته مي‌شود که تماماْْ کامپوزيتي هستند. استفاده از کامپوزيت‌ها در اين کاربرد به علت ويژگيهايي چون وزن کمتر ، در نتيجه سوخت کمتر و عمر طولاني‌تر آنهاست.

با توجه به پايداري بسيار زياد کامپوزيت‌هاي پايه پليمري و مقاومت بسيار خوب آنها در محيط‌هاي خورنده، اين کامپوزيت‌ها، کاربردهاي وسيعي در صنايع دريايي پيدا کرده‌اند که از آن جمله مي‌توان به ساخت بدنه قايقها و کشتيها و تاسيسات فراساحلي اشاره داشت. استفاده از کامپوزيت‌ها در اين صنعت، حدود 60% صرفه‌جويي اقتصادي داشته است که علت اصلي آن مربوط به پايداري اين مواد است. صنعت ساختمان پرمصرف‌ترين صنعت براي مواد کامپوزيتي است. استخرهاي شنا ، وان حمام ، سينک ظرفشويي و دست‌شويي ، کف‌پوش ، نماپوش ، سقف‌پوش ، برج‌هاي خنک‌کننده و … همگي کامپوزيت‌هاي پايه پليمري هستند.

اولين قدم در زمينه صنعت پلاستيک توسط فردي به نام واسپاهيات انجام گرفت وي در تلاش بود ماده‌اي را به جاي عاج فيل تهيه کند. وي توانست فرآيند توليد نيترات سلولز را زا سلولز ارائه کند. در دهه 1970 پليمرهاي‌هادي به بازار عرضه شدند که کاربرد بسياري در صنعت رايانه دارند زيرا مدارها و ICهاي رايانه‌ها از اين مواد تهيه مي‌شوند. و در سالهاي اخير مواد هوشمند پليمري جايگاه تازه‌اي براي خود سنسورها پيدا کردند. پليمرها را مي‌توان از 7 ديدگاه مختلف طبقه بندي نمود. صنايع ، منبع ، عبور نور ، واکنش حرارتي ، واکنش‌هاي پليمريزاسيون ، ساختمان مولکولي و ساختمان کريستالي.

از نظر صنايع مادر پليمرها به چهار گروه صنايع لاستيک ، پلاستيک ، الياف ، پوششي و چسب تقسيم بندي مي‌شوند. اينها صنايع مادر در پليمرها مي‌باشند اما صنايع وابسته به پليمر هم فراوان هستند مانند صنعت پزشکي در اعضاي مصنوعي ، دندان مصنوعي ، پرکننده‌ها ، اورتوپدي از پليمرها به وفور استفاده مي‌شود. پليمرها از لحاظ منبع به سه گروه اصلي تقسيم بندي مي‌شوند که عبارتند از پليمرهاي طبيعي ، طبيعي اصلاح شده و مصنوعي.

در دهه هاي 60 و 70 ميلادي مواد طبيعي مورد استفاده در صنعت خودرو تقريبا ً به طور کامل با مواد سنتزي جايگزين شدند ولي به تازگي اين صنعت رويکرد جديد به مواد طبيعي داشته است . به کارگيري مواد قابل بازيافت از دهه 1990 مورد توجه قرار گرفته است . يکي از دلايل عمده اين مسئله ، رشد آگاهي مردم و توجه به مسايل زيست محيطي است که در عبارت هايي همانند " حفظ منابع " ، " کاهش انتشارCO2 " ، و " بازيافت " انعکاس داشته است.
 

polymer77

عضو جدید
كاربرد مواد مركب (کامپوزیت) امروزه در صنايع مختلف امري فراگير وكاملا مشهود مي باشد.

توسعه روز افزون بكارگيري مواد مركب در زندگي روزمره انسانها به گونه اي بوده است كه در حال حاضر محيط پيرامون ما مملو از مصنوعاتي است كه از مواد مركب ساخته شده اند.

انواع واقسام پلاستيك هاي تقويت شده با الياف و يا لامنيتيهاي كامپوزيتي يا ديگر مواد مركب در همه جا به چشم مي خورند. اين روند رو به رشد در بكار گيري مواد مركب بخاطر مزاياي فراواني است كه در مواد مركب وجود دارد.امروزه مواد مركب به علت داشتن خواص مطلوب در فرآيند ساخت جاي بسياري از مواد معدني و آلي را گرفته اند و به عنوان يك ماده با خواص عالي بجاي چوب، فلز،انواع سنگها و… دربسياري از صنايع بكار برده مي شوند.ميز و صندلي هاي كامپوزيتي ساخته شده از الياف شيشه در همه جا يافت مي شود. كيوسكهاي روزنامه فروشي از جنس مواد مركب كه بسيار شكيل تر از انواع فلزي آن است، در گوشه وكنار فراوان است. درصنايع هوافضا ورقهاي كامپوزيتي جاي فلزات را گرفته اند. قايقهاي تند رو،ماشينهاي مسابقه اي،وسايل ورزشي و صدها محصول ديگر از مواد مركب ساخته مي شوند و روز به روز به ميزان استفاده از آنها افزوده مي شود. اين فرآيند رو به رشد حاصل مرغوبيت موادي است كه با تكنولوژي نسبتا ساده با هزينه مناسب و قابل رقابت با ساير مواد ساخته مي شوند.

بطور كلي مي توان استفاده از مواد مركب را در موارد زير دسته بندي نمود:

1ـ هواپيماهاي نظامي:

در بسياري از قسمتهاي ساختمان اين نوع هواپيماها از مواد مركب استفاده مي شود.

از جمله: دنباله تعادل افقي،دم،پوشش نازك دم،پوسته بالهاي فوقاني و تحتاني و غيره.

2ـ هليكوپتر:

پره هاي موتور هاي هليكوپتر از مواد مركب تهيه مي شود.

3ـ موشك

4ـ شاتلهاي فضايي:

از كاربرد مواد مركب در شاتلهاي فضايي مي توان به موارد زير اشاره نمود:

دربهاي ورودي،اسكلت ساختمان،لفاف مخازن تحت فشار و …

5ـچرخ لنگر و آسيابهاي بادي

6ـوسايل ورزشي:

كه مي توان از وسايلي مانند چوگان گلف،راكت تنيس،وسايل ماهيگيري،وسايل اسكي،قايق پارويي وكايت نام برد.

7ـ قايقهاي معمولي و نظامي:

كه در ساخت آنها از مواد مركب شامل الياف شيشه و الياف كربن براي دستيابي به استحكام و سختي بطور همزمان استفاده مي شود.

8ـ هواپيماهاي غير نظامي:

در هواپيماي بوئينگ 767 حدود 3 تن مواد مركب بكار رفته است.

9ـ اتومبيل:

عامل اصلي بكارگيري مواد مركب در اتومبيل كاهش وزن و در نتيجه صرفه جويي در مصرف انرژي مي باشد. به عنوان مثال در خودروي فورد كه در سال 1979 ساخت آن پايان يافت حدود 160 قطعه به وزن 200 كيلوگرم از مواد مركب وجود دارد كه در اثر جايگزيني اين قطعات به جاي قطعات فولادي 550 كيلوگرم از وزن خودرو كاسته مي شود.

10ـ مهندسي مكانيك:

مواد مركب تهيه شده از الياف كربن ـاپوكسي به دليل استحكام و سختي زياد براي موارد ديناميكي در ماشين آلات نساجي،چاپ و روباتها مواد ايده آلي بشمار مي روند كه استفاده از آنها باعث افزايش سرعت توليد و كاهش صدا مي شود.

همانگونه كه اشاره شد از جمله موارد استفاده كامپوزيتها كه امروزه رشد چشمگيري پيدا نموده است صنايع خودرو سازي مي باشد. در اين زمينه خواص مكانيكي كامپوزيتها و همچنين نسبت استحكام به وزن بالا و توانايي در كاهش وزن خودرو تاثير بسزايي در كاربرد مواد مركب در صنعت خودرو سازي داشته است.
 

polymer77

عضو جدید
خواص کامپوزيت ها

خواص قابل دستيابي در مواد مركب بسيار متنوع است , به همين جهت بحث راجع به اين خواص بدون در نظر گرفتن سيستمهاي ويژه كاربردهاي آن به راحتي امكانپذير نمي باشد . مواد مركب ويژگيهاي استحكامي جالبي از خود نشان مي دهند كه ناشي از قيمت پايين شيشه والياف طبيعي و امكان بكارگيري روشهاي ساخت ساده بدون نياز به شاخصهاي كنترل شديد مي باشد . سختي و ضريب كشساني اين مواد خيلي بالا نيست اما مي توان اين خاصيت را با بهينه سازي در طراحي و يا افزودن مقدار محدودي مواد سخت تر مانند كربن يا آراميد بهبود بخشيد .

خواص مواد مركب به عوامل مختلفي بستگي دارد كه در سه گروه كلي دسته بندي مي شود :

1ـ عوامل مربوط به رزين

2ـ عوامل مربوط به الياف

3ـ عوامل مربوط به فرآيند ساخت

در واقع خواص مواد مركب تلفيقي از خواص رزين و الياف است كه به روش خاصي كه بوسيله فرآيند ساخت مشخص مي گردد , ساخته مي شود .

 

polymer77

عضو جدید
خواص وابسته به رزين

همانگونه كه در فصل نخست بحث شد رزينها داراي خواص مختلفي مي باشند كه ممكن است در طراحي مورد نظر قرار گيرند . بر اساس نيازي كه در طراحي تعريف مي گردد مي توان از انواع رزينها براي دستيابي به خواص مطلوب استفاده نمود . پاره اي از اين خصوصيات در ادامه مورد بحث قرار مي گيرد .


1.دير گدازي


يكي از نيازهاي طراحي براي مواد مركب ممكن است ديرگدازي و مقاومت در برابر احتراق باشد . اين خصوصيت براي سازه هايي كه ممكن است در معرض حريق قرار بگيرند , مد نظر مي باشد . دير گدازي را مي توان بر اساس رزينهايي كه ماهيتي ضد احتراق دارند مانند فنوليك و برخي رزين هاي گرمانرم بدست آورد .
البته در پاره اي موارد اين كار بوسيله افزودنيهاي پايدار در برابر آتش سوزي و يا ايجاد يك پوشش بوسيله رنگهاي دير گداز صورت مي گيرد .



2.پايداري در برابر خوردگي

اين خاصيت در مواد مركب كاملاً وابسته به رزين مورد استفاده مي باشد . از آنجا كه الياف بطور كامل داخل رزين قرار مي گيرد پايداري يك سازه مواد مركب به پايداري رزين آن در برابر عوامل خورنده بستگي دارد . رزينهاي گرمانرم , عموماً داراي مقاومت بالا در برابر خوردگي مي باشند . اين پايداري جز در برابر اكسيد كننده هاي خيلي قوي , مي تواند مواد را در برابر خوردگي محافظت نمايد .


3.پايداري حرارتي

استقامت يك ماده مركب در برابر تنشهاي حرارتي بستگي به نقطه نرم شوندگي رزين دارد . دماي نرم شدن انواع رزين از 125 درجه سانتيگراد تا 300 درجه سانتيگراد تغيير مي كند . البته دماهاي پايينتر نه تنها باعث افت خواص مواد مركب نمي شوند , بلكه در حقيقت باعث بهبود خواص نيز مي گردد . 4.سختي و پايداري در برابر سايش
سختي مواد مركب بوسيله سختي رزين و الياف تعيين مي شود . اما مي توان گفت سختي سطحي و پايداري مواد مركب در برابر سايش بيشتر از سختي و ماهيت ضد سايش رزينها ناشي مي شود . اصولاً رزينهاي گرماسخت مانند اپوكسي و پلي استر و فتوليك از سختي بالايي برخوردارند . اين سختي بوسيله برخي پركننده هاي مناسب قابل افزايش نيز مي باشد .


4.رسانايي حرارتي

اصولاً رزينها ضريب رسانايي پاييني دارند و رسانا ي حرارتي ضعيف محسوب مي شوند . ولي اگر رساناي حرارتي در طراحي مد نظر باشد مي توان با افزودن يك لايه از مواد رسانا مانند آلومينيم كه مانند يك فيلتر رسانا عمل مي كند , رسانايي را افزايش داد . همچنين مي توان از الياف شيشه با روكش آلومينيم براي تقويت رسانايي استفاده نمود .


5.رساناي الكتريكي

بسياري از مواد مركب ذاتاً عايق الكتريكي محسوب مي شوند و مي توان از آنها بعنوان عايقهاي خوب استفاده نمود . البته در مورد مواد مركبي كه داراي الياف كربن مي باشند بايد احتياط لازم را بعمل آورد . زيرا كربن رساناي الكتريكي مي باشد .

 

polymer77

عضو جدید
خواص وابسته به الياف

خواص وابسته به الياف از دو جهت از خواص وابسته به رزين متمايز مي گردند .

نخست اينكه اين خواص به مقدار الياف در واحد حجم مواد مركب وابسته هستند و ديگر اينكه خواص مواد مركب به جهت قرار گرفتن الياف نيز بستگي دارد .

براي الياف كوتاه خواص ايزوتروپيك مي باشد ولي براي الياف بلند اين گونه نمي باشد .



1.استحكام و سختي


استحكام و سختي مواد مركب به درصد حجم الياف و آرايش آنها بستگي دارد . الياف يك سويه ( U.D ) كه داراي بالاترين استحكام مي باشد از بيشترين درصد حجمي نيز برخوردارند . پارچه هاي بافته شده دو جهتي كه 35% تا 65% ماده مركب را تشكيل مي دهند داراي استحكام كششي متوسطي بينMpa 200 تا Mpa 400 را دارا مي باشند . كمترين استحكام نيز در پارچه هاي نمدي با آرايش اتفاقي ديده مي شود .


2.تقويت خواص بوسيله الياف پر استحكام

در بسياري موارد مي توان ضعف خواص ماده مركب را به وسيله الياف پيشرفته جبران نمود . مثلاً استحكام و سختي مواد مركب ساخته شده با الياف شيشه را مي توان با هيبريدكردن اين الياف با الياف كربن به حد زيادي افزايش داد , زيرا اين الياف محكمتر و سخت تر بوده و چگالي كمتري نسبت به الياف شيشه دارند.


3.ميزان مقاومت ضربه اي

پايداري يك ماده مركب در برابر ضربه تابعي از بافت تقويت كننده (نمدي ,اليافي و...) و همچنين جنس الياف مي باشد . از اين رو براي تقويت كننده هاي مختلف با بافتهاي متفاوت اين مقدار تغيير مي كند . لذا مي توان براساس نيازي كه در طراحي لحاظ گرديده از صورتهاي گوناگوني استفاده نمود .


4.خستگي (بارگذاري متناوب)

واكنش مواد FRP در برابر خستگي به گونه ايست كه بايد يك كاهش ده درصدي را با توجه به نحوه آرايش و جهت قرار گرفتن الياف در نظر گرفت . براي پايداري بيشتر در برابر خستگي مي توان از الياف آراميد و كربن كه داراي سطح بالاتري از پايداري در مقابل خستگي هستند , استفاده نمود .


5.خواص مواد مركب با توجه به جهت الياف

خواص مواد مركب به صورت قابل ملاحظه به جهت آرايش الياف بستگي دارد . خواص مكانيكي عموماً در جهت طول الياف مطلوبيت بيشتري دارند و در جهت عرض الياف بسيار ضعيف تر مي باشند .
 

polymer77

عضو جدید
خواص وابسته به فرآيند ساخت

انتخاب يك فرآيند مناسب باي ساخت يك مرحله كليدي براي دستيابي به خواص مورد نظر مي باشد . عواملي كه بر فرآيند ساخت تاثيرگذار مي باشند شامل مواردي نظير اندازه قطعه , تعيين كاربرد تزئيني يا ساختاري قطعه , كميت توليد و... مي باشد .

خواص مواد مركب كه از يك رزين و يك نوع الياف تقويت كننده , اما به روشهاي مختلف ساخته شده اند مي تواند تفاوت زيادي با يكديگر داشته باشد .

 

polymer77

عضو جدید
نحوه بدست آوردن مشخصات مكانيكي مواد مركب

براي بدست آوردن مشخصات مكانيكي مواد مركب آنها را تحت آزمايشات استاندارد مختلفي قرارمي دهند . از آنجا كه عوامل زيادي در بوجود آمدن خواص مواد مركب نقش دارند , براي بدست آوردن خواص يك ماده مركب خاص , انجام اين آزمايشات اجتناب ناپذير مي باشد .

نمونه هاي آزمايش تحت استانداردهاي خاصي تهيه مي شوند . اين نمونه ها ممكن است در حين توليد , براي اندازه گيري خواص موادي كه در حال تهيه مي باشند , ساخته شوند و يا ممكن است نمونه برداري از قطعات ساخته شده انجام گيرد . مورد اخير در آزمايشاتي كه براي تحليل موادي كه دچار شكست گرديده اند مرسوم مي باشد . در پاره اي موارد انجام آزمايشات غير مخرب نيز معمول مي باشد .



1.آزمايش كشش

اين آزمايش براي بدست آوردن حداكثر تنش كششي قابل تحمل بوسيله يك ماده مركب انجام مي گيرد .

ابعاد نمونه آزمايش و تعداد لايه ها طبق استاندارد ASTMمشخص مي گردد .


2.آزمايش فشار


روش انجام اين آزمايش نيز مانند آزمايش كشش مي باشد تنها با اين تفاوت كه طول قطعه تحت فشار بسيار كوتاهتر است . اين امر بدان علت است كه شكست قطعه در اثر كمانش صورت نگيرد .



3.آزمايش برش

براي بدست آوردن استحكام برش برش مواد مركب از يك صفحه (مطابق شكل زير) كه داراي سه رديف سوراخ مي باشد استفاده مي كنند . هر رديف از سوراخها به يك فك كه روي پايه اي قرار دارد , پيچ مي شوند و نيرو در فك وسطي اعمال مي شود .



4.آزمايش مقاومت برش چسب

براي اين آزمايش از نمونه هائي مشابه شكل زير استفاده مي شود . ابعاد نمونه ها و طول قسمتي كه بايد توسط چسب به هم متصل شود , طبق استاندارد تعيي مي گردند . نمونه نبايد قبل از برش چسب دچار شكست يا خرابي شود .

آزمايش هنگامي درست تلقي مي شود كه شكست در چسب اتفاق بيافتد . اگر جدايش در ناحيه اتصال چسب با قطعه باشد , به يكي از دلايل زير مي باشد

1ـحباب هوا , كه باعث كم شدن سطح مي گردد .

2ـنامناسب بودن سطح تماس .

3ـ همساز نبودن چسب با قطعه .
 

ااالمیرا

عضو جدید
سلام
ازدوستان کسی هس که درمورد بایوکامپوزیت کارکرده باشه؟
کمکم کنین خیلی ممنون میشم
 

Similar threads

بالا