تحقیق در مورد کامپوزیت ها

این مقاله در مورد کامپوزیت ها بوده و به بررسی تاریخچه، انواع کامپوزیت ها، فاز زمینه و تقویت کننده و کاربرد مواد طبیعی و مهندسی در ترکیب مواد و بهبود خواص آنها می پردازد.

کامپوزیت ها
از دیرباز انسان مواد مختلف را با هم ترکیب کرده تا ماده ای جدید با خواص بهتر به دست آورد. بعنوان مثال در زمان فراعنه، کارگران یهودی برای افزایش استحکام آجرها از تکه های کاه در آنها استفاده می کرده اند. اغلب مواد طبیعی نیز از خواص فوق العاده خود را از ترکیب دو یا چند جزء به دست می آورند. مثلاًبسیاری از بافتهای بدن که استحکام بالا و انعطاف پذیری فوق العاده دارند از رشته های سفت درون زمینه؟ ای با استحکام کمتر تشکیل شده اند. این رشته ها طوری در کنار هم قرار گرفته اند که هنگام اعمال بارهای زیاد، حدأکثر استحکام را تأمین کنند و همچنین به راحتی به روی یکدیگر بلغزند تا بافت انعطاف پذیر باشد.
اغلب مواد مهندسی نیز ترکیبی از دو یا چند فاز پخش شده در مقیاس میکروسکوپی اند. به عنوان مثال چنانچه یک فولاد کربنی ساده از دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد سرد شود، ریزساختاری با لایه های متناوب یک فاز نرم انعطاف پذیر ( آهن خالص ) و یک ترکیب سخت و شکننده ( سمنتیت Fe3c ) خواهد داشت.

مواد طبیعی و مواد مهندسی در واقع میکروکامپوزیت هایی هستند؟ که خواص آنها از پراکندگی مناسب فازها بدست می آید. یک کامپوزیت ماده ای است که یک فاز متمایز فیزیکی و یا شیمیایی پخش شده در یک فاز پیوسته دارد و عموماً دارای خصوصیاتی متفاوت و یا بهتر از آن دو جزء می باشد.

فاز پیوسته، فاز زمینه نام دارد و فاز پخش شده معمولاً فاز تقویت کننده نامیده می شود. فاز تقویت کننده می تواند به صورت ذره، رشته یا صفحه باشد. مرسوم است که کامپوزیت ها را براساس خصوصیات فاز زمینه طبقه بندی می کنند. از این نظر با توجه به اینکه مواد مذکور به سه دسته کلی تقسیم می شوند، سه نوع کامپوزیت وجود دارد: کامپوزیت های زمینه سرامیکی (CMC)، کامپوزیت های زمینه فلزی (MMC) و کامپوزیت های زمینه پلیمری (PMC). در هر زمینه ای فاز تقویت کننده می تواند از جنس سرامیک، فلز و یا پلیمر باشد.

کامپوزیت های زمینه پلیمری با الیاف تقویت کننده ای مثل کربن، شیشه یا آرامید ( Aramid ) به عنوان مواد مهندسی، کاملاً شناخته شده هستند. فلزات حاوی ذرات و الیاف سرامیکی نیز اهمیت زیادی دارند و کامپوزیت های زمینه سرامیکی جدیدترین نوع کامپوزیت ها می باشند.