در این مقاله به برخی از ویژگی های منحصر به فرد کامپوزیت ها می پردازیم تا به این سوال پاسخ دهیم چرا کامپوزیت ها؛ کامپوزیت ها ویژگی ها و قابلیت های زیادی دارند که در این جا به چند نمونه آنها اشاره می شود.
این ویژگی ها عبارتند از:
- وزن سبک
کامپوزیت در مقایسه با سایر مواد نظیر چوب ها و فلزات دارای وزن کمتری می باشد. سبکی آنها در وسایلی مانند اتومبیل ها و هواپیماها مهم است زیرا وزن کمتر به معنی راندمان سوخت بهتر است. یکی از دغدغه های طراحان هواپیما و شاید دغدغه بزرگ آنها در رابطه با وزن هواپیماهاست، تا جایی که کاهش وزن هواپیما باعث کاهش سوخت مورد نیاز آن و افزایش سرعت هواپیما خواهد شد. به طور مثال در ساخت برخی از هواپیماهای مدرن مانند بویینگ 787 از کامپوزیت بیشتری نسبت به فلز استفاده شده است.
- استحکام بالا
کامپوزیت ها قابلیت طراحی به مراتب قوی تری نسبت به آلومینیوم و فولاد را دارند. فلزات دارای مقاومت یکسان در تمام جهات هستند اما کامپوزیت ها قابلیت طراحی مقاومت بیشتر در یک جهت خاص را دارا می باشند.
- مقاومت نسبت به وزن
مقاومت نسبت به وزن عبارت است از میزان مقاومت مواد در رابطه با مقدار خاصی از وزن آن. برخی از مواد مانند فولاد بسیار قوی و سنگین هستند. مواد دیگر مانند گیاه بامبو می توانند مقاوم و سبک باشند. مواد کامپوزیت می توانند هم زمان هم مقاوم و هم سبک باشند. این ویژگی دلیل استفاده از کامپوزیت ها در هواپیما می باشد که نیاز به مقاومت بالای ماده در کمترین وزن ممکن را دارا می باشد. به طور مثال کامپوزیت توانایی تحمل خمش در یک جهت خاص را دارد. زمانی که وسایل از فلز ساخته می شوند و نیاز به مقاومت بالاتری در یک جهت خاص را دارند مواد معمولا ضخیم تر شده که این باعث افزایش وزن قطعه خواهد شد اما کامپوزیت توانایی مقاوم تر شدن بدون افزایش وزن را دارا می باشند. کامپوزیت ها دارای بالاترین مقاومت نسبت به وزن در سازه های امروزی را می باشند.
- مقاومت در برابر خوردگی
کامپوزیت قابلیت مقاومت در برابر خوردگی های ناشی از آب و هوا و همچنین مواد شیمیایی خورنده ای که درسایر مواد خورندگی ایجاد می کنند دارد. کامپوزیت ها انتخاب مناسبی برای مکانهایی هستند که مواد شیمیایی استفاده یا نگهداری می شوند. در مکانهای بیرونی نیز در مقابل آب و هوای شدید و تغییرات گسترده ای از درجه حرارت مقاومت قابل قبولی دارند.
- قدرت تاثیر بالا
یکی از ویژگی های کامپوزیت ها قابلیت ساخته شدن با جذب اثر می باشد. مانند جذب اثر نیروی ناگهانی یک گلوله یا جذب اثرات انفجار؛ و بدلیل همین ویژگی از کامپوزیت ها در ساخت جلیقه ضد گلوله، سپر هواپیماها، ساختمان ها و وسایل منفجره نظامی استفاده می شود.
- انعظاف پذیری طراحی
کامپوزیت ها آسانتر از سایر مواد به اشکال پیچیده تبدیل می شوند و این خاصیت به طراحان آزادی عمل می دهد تا کامپوزیت را به اشکال دلخواه خود دربیاورند. به طور مثال اکثر قایق های تفریحی از کامپوزیت های فایبرگلاس ساخته می شوند زیرا این مواد به راحتی به اشکال پیچیده در می آیند در حالی که طراحی بهتر قایق هم زمان با کاهش قیمت همراه است.
- تثبیت بخش
یک تکه ساخته شده از مواد کامپوزیت می تواند جایگزین کل مونتاژ فلز شود. کاهش تعداد اجزا در دستگاه یا سازه باعث کاهش زمان و کاهش تعمیر و نگهداری موردنیاز در مدت عمر آن ها می شود.
- ثبات ابعادی
کامپوزیت ها شکل و اندازه خود را در سرما و گرما و رطوبت و خشکی حفظ می کنند. در حالی که موادی مانند چوب ابعادشان در تغییرات رطوبت متورم می شود و کاهش پیدا می کند. در موقعیت هایی که خواستار ابعاد محکم و فیکس هستیم به طوری که این ابعاد تغییر نکند کامپوزیت ها انتخاب مناسب تری هستند. به طور مثال در بال های هواپیما؛ بنابراین شکل و اندازه بال در کاهش و افزایش ارتفاع هواپیما بدون تغییر می ماند.
- نارسانا
کامپوزیت ها از جمله مواد نارسانا هستند به این معنی که الکتریسیته را از خود عبور نمی دهند. این ویژگی کامپوزیت ها را برای اقلامی که کاربرد الکتریکی دارند و مدارها در الکترونیک قابل اطمینان کرده است. اگر رسانایی الکتریکی مورد نیاز باشد امکان تبدیل برخی از کامپوزیت ها به مواد رسانا ممکن می باشد.
- غیر مغناطیس
کامپوزیت ها حاوی هیچگونه فلزی نیستند بنابراین آنها جزء مواد غیر مغناطیس طبقه بندی می شوند. کامپوزیت ها قابلیت استفاده در اطراف تجهیزات الکتریکی حساس را دارند. کمبود وجود مغناطیس در کامپوزیت ها اجازه استفاده مغناطیس بیشتری در تجهیزات MRI جهت کارایی بهتر این دستگاه را می دهد. کامپوزیت ها هم در تجهیزات مسکن و هم ادارات قابل استفاده می باشند. به علاوه استفاده از کامپوزیت ها در ساخت اتاق باعث تقویت میلگرد و بتن در دیوارها و طبقات بیمارستان می شود.
- رادارگریزی
سیگنال های رادار از کامپوزیت ها عبور می کند و این ویژگی کامپوزیت ها را موادی ایده آل برای مکانهایی که تجهیزات راداری استفاده شده کرده است. کامپوزیت ها نقش اساسی در هواپیماهای پنهان ایفا می کنند مانند بمب افکن U.S.Air Force,s B-2 که تقریباً غیر قابل تشخیص توسط رادار می باشد.
- رسانای کم گرما
کامپوزیت ها مواد عایق خوبی هستند، آنها به راحتی گرم یا سرد نمی شوند. از کامپوزیت ها در ساختمان ها جهت درها و پنجره ه و هر جایی که لازم است از آب و هوای شدید محافظت شود استفاده می گردد.
- بادوام
سازه هایی که از کامپوزیت ها ساخته می شوند دارای عمر طولانی هستند و نیاز به نگهداری و تعمیرات کمی دارند. ما نمی دانیم که چه مدت طول می کشد تا کامپوزیت ها عمرشان به پایان برسد زیرا هنوز به پایان عمر بسیاری از کامپوزیت ها نرسیده ایم. بسیاری از کامپوزیت ها برای نیم قرن در سرویس هستند.
برچسب ها: