اولين کامپوزيت کِي ساخته شد؟

کسي نمي‌داند اولين کامپوزيت کِي ساخته شد. شايد اولين کامپوزيتي که بشر با آن سروکار پيدا کرد، کاه‌گِل باشد. قديم‌ها براي ساختن خانه از گل استفاده مي‌کردند، اما چون گل بعد از خشک شدن ترک مي‌خورد (وقتي آبِ گل تبخير مي‌شود، حجم آن کاهش پيدا مي‌کند و چون گل خشک نمي‌تواند خودش را جمع کند ترک مي‌خورد)، مقداري کاه به آن افزودند تا حفره‌ها را پُر کند و مانع از ترک خوردن گل شود. شايد هم اولين کامپوزيت را مصري‌ها ساخته باشند که در قايق‌هايشان به چوب بدنه مقداري پارچه مي‌آميختند تا در اثر خيس شدن چوب باد نکند. اما در هر حال، مي‌شود گفت که مواد کامپوزيتي در سال‌هاي اخير است، که به عنوان يک مادة مهندسي پذيرفته شده‌اند.

چرا از کامپوزيت‌ها استفاده مي‌کنيم؟

قبل از اين گفتيم که گل به‌تنهايي و پس از خشک شدن ترک مي‌خورد. کاه با خواص ارتجاعي خود اين نقص گل را برطرف مي‌کند، بنابراين، مقداري از آن را به گل مي‌افزايند. اصلاً علت استفاده از کامپوزيت همين خواص است. يعني ما براي اينکه خواص بدِ يک ماده را برطرف کنيم، مادة ديگري را که مکمل خواص مادة اوليه است به آن مي‌افزاييم.

ترکيب کردن يعني چه؟
انواع ترکيب‌ها عبارتند از: شيميايي، مکانيکي، و فيزيکي

وقتي دو ماده با هم ترکيب شيميايي مي‌دهند که بين آن دو يک پيوند شيميايي مثل کووالانسي، يوني، واندروالسي و... برقرار شده باشد. به موادي که اين‌گونه با هم ترکيب مي‌شوند محلول مي‌گويند. بارزترين و ملموس‌ترين مثال براي محلول‌ها آلياژها هستند.

اما وقتي دو ماده با اعمال نيرو کنار هم قرار مي‌گيرند، به صورت مکانيکي با هم ترکيب شده‌اند و واضح است با برداشتن اين نيرو، اين ترکيب از بين مي‌رود.

اما ترکيب در کامپوزيت‌ها جزء هيچ‌کدام از اين دو حالت نيست، بلکه ترکيبي از نوع فيزيکي است. مثال مناسب براي اين نوع ترکيب، ساندويچ است. وقتي يک يا چند ماده با مادة ديگري محاصره شود، به طوري که نتواند از محاصرة آن فرار کند، يک ترکيب فيزيکي به وجود مي‌آيد. براي درک بهتر اين نوع ترکيب، کسي را تصور کنيد که در يک باتلاق گير افتاده است.

اجزاي يک کامپوزيت

الف) کامپوزيت لايه‌اي

ب) کامپوزيت رشته‌اي

ج) کامپوزيت ذره‌اي

زمينه چيست؟

زمينة يک مادة مرکب، ماده‌اي است پيوسته که مادة دوم را در برگرفته است. اين ماده در کاه‌گِل، گِل و در مثال باتلاق و آدم، محيط باتلاق است که پيوسته است و آدم را در برگرفته است. دومين ملاک براي تعيين زمينه اين است که مقدار ماده‌اي که به عنوان زمينه استفاده مي‌شود بيشتر از قسمت تقويت‌کننده است.

وظيفة زمينه چيست؟

اولين وظيفة زمينه احاطة مادة‌ تقويت‌کننده است، به طوري که نگذارد مادة تقويت‌کننده پراکنده شود؛ وظيفة دوم، محافظت از مادة تقويت‌کننده در برابر عوامل شيميايي است؛ و وظيفة سوم اين است که چون مواد زمينه را نرم انتخاب مي‌کنند، وقتي نيرو به مادة مرکب (کامپوزيت) وارد مي‌شود، توسط زمينه به مادة تقويت‌کننده انتقال داده شود تا مادة تقويت‌کننده نيرو را تحمل کند.

تقويت‌کننده چيست؟

تقويت‌کننده‌ها موادي هستند که به صورت تکه‌تکه، در يک زمينة پيوسته وارد مي‌شوند تا خواص مادة زمينه را بهتر کنند

تقويت‌کننده‌ها چه شکلي هستند؟

تقويت‌کننده‌ها مي‌توانند به صورت يک صفحه، يک رشته ( نخ)، يا يک ذره (پودر) وارد حجم زمينه شوند و خواص آن را بهبود بخشند. (شکل 2

الف) تقويت‌کنندة صفحه‌اي

ب) تقويت‌کنندة رشته‌اي

ج) تقويت‌کنندة ذره‌اي

شکل 2

کامپوزيت‌ها چه کاربردهايي دارند؟

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 

26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40