سازه هوافضایی

کامپوزیت های زمینه پلیمری (۴)

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 پلیمری 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 پلیمرى

کامپوزیتهاى زمینه پلیمرى مهمترین دسته از کامپوزیت ها مى باشند . طیف وسیعى، از صنایع رده بالا مثل تولید قطعات هواپیما گرفته تا صنایع رده پایین مثل تولید سینک ظرفشویى و … از کامپوزیتهاى پایه پلیمرى تولید مى شوند و درحال حاضر 59 درصد بازار کامپوزیت ها را به خود اختصاص داده اند و به همین دلیل بزرگترین زیر مجموعه مواد مرکب محسوب مى گردند.

پلیمر یک جسم با وزن مولکولى بالاست که ساختمانش از تعداد زیادى  واحدهاى کوچک و از نظر ساختمانى مشابه، تشکیل شده است. فرایندى که در طى آن پلیمرها تشکیل مى شوند پلیمریزاسیون نامیده مى شود.

مواد پلیمرى یا مصنوعى کاربردهاى وسیعى، از جمله در ساخت وسایل خانگى، اسباب بازیها، بسته بندیها و به عنوان پلیمرهاى مهندسى با استحکام بالا حتى در دماهاى نسبتاً بالا در ساخت اجزایى از ماشین آلات، دارند. پلیمرها خواص فیزیکى و مکانیکى نسبتا خوب و مفیدى دارند. آنها داراى وزن مخصوص پایین و پایدارى خوب در مقابل مواد شیمیایى هستند. کامپوزیت هاى زمینه پلیمرى با الیاف تقویت کننده اى مثل کربن، شیشه یا آرامید به عنوان مواد مهندسى، کاملاً شناخته شده هستند.

 الیاف شیشه (Fiberglass)

الیاف شیشه مشهورترین تقویت کننده مورد استفاده در صنعت کامپوزیت می باشد. تقریباً 90 درصد الیاف مورد استفاده در کامپوزیتهاى مهندسى الیاف شیشه میباشد. الیاف شیشه استحکام و سختى مناسبى دارد، خواص مکانیکى خود را در دماهاى بالا حفظ میکند، مقاومت رطوبت و خوردگى مناسبى دارد و نسبتاَ ارزان است.

الیاف رشته ای (Roving)

انواع الیاف شیشه عبارتند از انواع  S,E,C و کوارتز. الیاف شیشه کوارتز، بیشتر در مواردى که خاصیت دیاالکتریک پایین نیاز باشد، مانند پوشش آنتن ها و یا رادارهاى هواپیما استفاده مى شوند.

الیاف کربن (Carbon Fiber)

اگرچه اکثر الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت از جنس شیشه می باشد ولى احساس نیاز به مدول بالاتری می شد. در سال هاى پیش تلاشهاى زیادى انجام گرفت تا تقویت کننده هاى جدیدى با تبدیل حرارتى الیاف آلى به الیاف کربن ساخته شود.

الیاف کربن به سرعت کاربرد وسیعى در عایق هاى فداشونده در صنایع نظامى پیدا کرد. مشخصه الیاف کربن، سبکى، استحکام و سفتى بالا مى باشد.

الیاف آرامید (Aramid Fiber)

الیاف آرامید که در حدود سالهاى 1970 معرفى شد، ترکیب آلى حلقوى از کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن می باشد. چگالى کم و استحکام کششى بالا در این الیاف، موجب تشکیل یک ساختار مقاوم در برابر ضربه با سفتى حدود نصف الیاف کربن م ىشود. الیاف آرامید در ابتدا به منظور جایگزینى فولاد در تایرهاى رادیال ساخته شدند و بعدا کاربردهاى دیگرى پیدا کردند. جلیقه ضد گلوله از موفقیت آمیزترین کاربردهاى الیاف آرامید می باشد.

برای مطالعه بیشتر در زمینه کامپوزیتهای زمینه پلیمری فایل های زیر را مطالعه کنید:

download-whight

download-whight

 

مقاله زیر در مورد مشخصات مکانیکی، کامپوزیت های زمینه پلیمری است:

download-whight

 

و در پایان لینک زیر در زمینه کامپوزیت های زمینه پلیمری جامع و مفید است:

Polymer Matrix Materials: Advanced 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

دیدگاهتان را بنویسید

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