کامپوزیت ها چیست؟
کامپوزیت ها موادی هستند که هستند متشکل از حداقل دو یا چند ماده تشکیل دهنده قابل شناسایی ماکروسکوپی. اجزای تشکیل دهنده به طور مشخص در خواص فیزیکی یا شیمیایی متفاوت هستند و هنگامی که ترکیب می شوند خواص منحصر به فردی به کامپوزیت می دهند.
چیزی که کامپوزیت ها را از مخلوط ها و محلول های جامد متمایز می کند این است که مواد جداگانه در یکدیگر حل نمی شوند و در ساختار نهایی جدا باقی می مانند.
کامپوزیت همیشه حاوی حداقل یک ماده به عنوان تقویت کننده و یک ماده به عنوان ماتریس است (همچنین به عنوان چسباننده نیز نامیده می شود).
اغلب، فاز تقویت از الیاف ساخته شده است و خواص مکانیکی مورد نظر را منتقل می کند.
این فاز ماتریس آرماتور را محصور می کند، آن را در برابر تأثیرات محیطی محافظت می کند، آن را در جای خود نگه می دارد و به توزیع یکنواخت بارها بر روی سازه کمک می کند.
هنگام طراحی کامپوزیت ها، فازهای خاص به گونه ای ترکیب می شوند تا از خواص مطلوب آنها استفاده کند در حالی که نقاط منفی فردی آنها را جبران می کند. به این ترتیب، می توان موادی را مهندسی کرد که خواص آنها دقیقاً مطابق با نیازهای یک برنامه خاص باشد.
کامپوزیت ها قبلاً در سال های قدیم مورد استفاده قرار می گرفتند. کامپوزیت های اولیه به عنوان مثال آجر گل یا بتن هستند. نمونه های مدرن کامپوزیت ها اغلب پیچیده تر هستند.
انواع مختلف کامپوزیت ها
معمولاً کامپوزیت ها بر اساس ماتریس یا مواد تقویت کننده دسته بندی می شوند.
هنگامی که فقط بر روی ماتریس تمرکز می کنیم، به سه گروه اصلی از کامپوزیت ها منجر می شود:
اما با توجه به تقویت، سه دسته زیر را متمایز می کنیم:
- کامپوزیت های تقویت شده با ذرات: در کامپوزیت های ذرات، ذراتی مانند پودر یا پولک در یک ماتریس گنجانده می شوند. به عنوان مثال، بتن به این گروه مواد تعلق دارد.
- کامپوزیت های تقویت شده با الیاف: در کامپوزیت های تقویت شده با الیاف، الیافی که معمولاً از شیشه، بازالت یا کربن ساخته می شوند در یک ماتریس قرار می گیرند.
- کامپوزیت های Laminar: در کامپوزیت های Laminar، لایه هایی از مواد در یک ماتریس قرار می گیرند. رایج ترین مثال برای این کلاس کامپوزیت سازه های ساندویچی است.
به دلیل نحوه تولید مواد کامپوزیت، کامپوزیت ها را می توان طراحی کرد مطابق با الزامات برنامه های کاربردی بسیار خاص و سخت است.
معمولا، کامپوزیت ها مواد سبک وزن هستند، استحکام خستگی بالایی دارند و مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند.
سازه های کامپوزیتی سبک در حمل و نقل: طراحی، ساخت، تجزیه و تحلیل و عملکرد: ویرایش شده توسط جیمز نژوگونا، انتشارات وودهد، 2016.