نگاهى به كاربردها و مزيت هاى كامپوزيت ها

كاهگل هاى عصر جديد


از آغاز تمدن، بشر به دنبال مواد سبك اما مستحكم بوده است. اين نياز او با دستيابى به تركيبى از مواد مختلف با مشخصات متفاوت و رسيدن به خواص مطلوب برآورده شد. كامپوزيت ها (مواد چند سازه) رده اى از مواد پيشرفته هستند كه در آنها از تركيب مواد ساده به منظور ايجاد موادى جديد با خواص مكانيكى و فيزيكى برتر استفاده شده است. اجزاى تشكيل دهنده ويژگى خود را حفظ كرده، در يكديگر حل نشده و با هم ممزوج نمى شوند. كامپوزيت داراى يك زمينه است كه با انواع مختلفى از الياف تقويت مى شود. وظيفه اصلى الياف تقويت كننده، تحمل بار است و زمينه، بار را از الياف به يكديگر انتقال مى دهد. استفاده از اين مواد در طول تاريخ نيز مرسوم بوده است؛ مانند آجرهاى گلى كه در ساخت آنها از تقويت كننده كاه استفاده مى شده است. هنگامى كه اين دو با هم مخلوط شده و در نهايت آجر پخته مى شود، ماده اى شكل مى گيرد كه بسيار ماندگارتر و مقاوم تر از هر دو ماده اوليه؛ يعنى گل و كاه است.
مواد كامپوزيت مهندسى بر اساس نوع زمينه به سه گروه اصلى كامپوزيت هاى زمينه سراميكى (CMC)، كامپوزيت هاى زمينه فلزى (MMC) و كامپوزيت هاى زمينه پليمرى (PMC) تقسيم مى شوند. رايج ترين دسته، كامپوزيت هاى زمينه پليمرى است كه بيش از ۹۰ درصد مصرف جهانى كامپوزيت را به خود اختصاص داده اند. الياف شيشه، آراميد و كربن از مهمترين تقويت كننده ها هستند. همچنين از ميان رزين ها مى توان انواع رزين هاى پلى استر، اپوكسى و وينيل استر را نام برد كه هريك، حسب نوع قطعه و كاربرد و حساسيت هاى طراحى آن انتخاب مى شوند.
وزن كم اين مواد و بالابودن نسبت مقاومت به وزن آنها حتى تا ۱۵ برابر برخى از فولاد ها يكى از مهم ترين مزايايى است كه باعث شده تا رقيب جدى ساير مواد مهندسى محسوب شوند. اين پارامترها به ويژه در صنايع هوايى، فضايى، ساختمان، حمل ونقل و خودرو مصرف روبه رشدى را براى اين مواد ايجاد كرده است. مقاومت بالاى كامپوزيت ها نسبت به خوردگى باعث شده تا در صنايع فراساحل، دريايى، كشتى سازى، شيميايى و همچنين انتقال آب و برخى ديگر از سيالات به طور گسترده اى مورد استفاده قرار گيرند. همين طور روش هاى مختلف ساخت، امكان توليد اشكال پيچيده و متنوع و مقاومت در برابر حرارت، ضربه و سايش از ساير نقاط قوت اين مواد است. هم اكنون به منظور ترميم و تقويت سازه هاى فرسوده و ترميم لوله هاى فرسوده نفت و گاز نيز به طور گسترده از اين مواد استفاده مى شود.
روزنامه شرق