سازه هوافضایی

کامپوزیت های زمینه سرامیکی (۳)

همانطور که در مطلب قبلی اشاره شد، کامپوزیت ها را می توان به سه دسته زیر تقسیم بندی نمود که در اینجا قصد داریم کامپوزیت های زمینه سرامیکی را تشریح کنیم:

 Metal Matrix Composites-MMC کامپوزیت هاى زمینه فلزى

Ceramic Matrix Composites – CMC کامپوزیت هاى زمینه سرامیکى

Polymer Matrix Composites – PMC  کامپوزیت هاى زمینه پلیمرى

کامپوزیت هاى زمینه سرامیکى

کامپوزیت هاى زمینه سرامیکى ،CMC یا به اختصار (Ceramic Matrix Compozit) خانواده اى از مواد کامپوزیتى هستند که کاربردهاى زیادى را در صنایع مختلف خصوصاً هوافضا به خود اختصاص داده اند. سرامیک هاى پیشرفته داراى ویژگى هاى مطلوبى مانند سختى، استحکام بالا، تحمل دماهاى بالا، خنثایى شیمیایى، مقاومت در برابر فرسایش و چگالى کم هستند. ولى در برابر بارهاى کششى و ضربه ضعیف هستند و بر خلاف فلزات، از خود انعطاف پذیرى نشان نمى دهند و مستعد شکست تحت بارهاى مکانیکى و شوک حرارتى هستند.

اگر مقایسه اى بین سرامیک ها و دیگر مواد داشته باشیم، باید گفت که سرامیک ها تنها گروه از مواد هستند که در دماهاى بالا قابل استفاده اند و داراى سختى، استحکام و مدول کشسانى بالاترى از فلزات و پلیمرها مى باشند. همچنین چگالى، ضریب انبساط حرارتى و هدایت الکتریکى و حرارتى کمى دارند. به ویژه چگالى و انبساط حرارتى کم سرامیک ها اهمیت زیادى در اغلب کاربردها دارد.

بزرگترین نقطه ضعف سرامیک ها در مقایسه با دیگر مواد به ویژه فلزات، مقاومت فوق العاده پایین آنها در برابر شکست است که در عمل این مواد را در برابر ترک بسیار حساس کرده است. راه حل این مشکل، تهیه کامپوزیت هاى زمینه سرامیکى است. گنجاندن الیاف و ذرات تقویت کننده در یک زمینه سرامیکى مى تواند به تهیه یک ماده سرامیکى مقاوم تر منجر شود. کامپوزیت هاى زمینه سرامیکى تنها کامپوزیت هایى هستند که بالاى 900 درجه سانتیگراد استحکام خود را حفظ مى کنند.

معمولاً کاربرد کامپوزیت هاى سرامیکى به دو دسته هوافضایى و غیرهوافضایى تقسیم مى شوند. در کاربردهاى هوافضایى مساله اصلى، عملکرد کامپوزیت است. در حالى که در کاربردهاى غیر هوافضایى عامل قیمت بسیار مهم است. کامپوزیت هاى سرامیکى با الیاف پیوسته، عموماً داراى خواص مکانیکى ویژه بالایى هستند و مى توانند در کاربردهاى هوافضایى با دماى بالا به کار گرفته شوند. کامپوزیت هاى کربن/کربن با پوشش سیلیسیم کاربید به عنوان محافظ حرارتى در شاتل هاى فضایى استفاده شده است و کامپوزیت هاى کاربید سیلیسیم/ کربن مواد مناسبى براى هواپیماها هستند. از کاربردهاى غیر هوافضایى کامپوزیت هاى سرامیکى مى توان به اجزاى موتورهاى دما بالا، مته و ابزار تراش، اجزاى مقاوم در برابر سایش، لوله اگزوز، نازل، لوله هاى مبدل گرما و غیره اشاره کرد.

برای مطالعه بیشتر این لینک ها مفید خواهند بود:  Ceramic matrix composite –  Unlocking the Power of Ceramic Matrix Composites

منابع:

  • مجله کامپوزیت، شماره 3، صفحه 17
  • www.itan.ir
  • www.tebyan.com
  • Wikipedia
  • www.AftaBlog.com
  • Iran Composite Network
  • www.forum.iranblog.com
  • www.Chamrannano.ir

نوشته های مشابه

4 دیدگاه در “کامپوزیت های زمینه سرامیکی (۳)

  1. maedeh گفت:

    با سلام
    مهندسی مواد میخونم و موضوع پروژه ام در مورد کامپوزیت و صنایع هواییه
    لطفا راهنماییم کنین و اگر سایت مرتبط با این موضوع در نظر دارین در اختیارم بگذارین. و اینکه در این رشته بیشترکدوم یکی از گروه کامپوزیتها آینده بهتری برای این رشته دارن؟
    مطالبتون فوق العاده خوب بود و به دردم خورد.
    سپاس

  2. مهندس سازه گفت:

    ممنون از مطالب خوبتون.

  3. Reza گفت:

    سلام، مبحث کامپوزیت ها، بسیار زیبا بود،،،،، و جدیدا هم در مهندسی هوا فضا جایی برای خودش باز کرده، و کاربردهای فراوانی داره، از مباحث بسیار شیرین، علمی و کاربردی هستش.
    با تشکر از شما

    1. admin گفت:

      مرسی ….. به شدت ادامه دار خواهد بود این مباحث کامپوزیت

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *