تعریف مواد کامپوزیت (مواد مرکب)

تعریف مواد کامپوزیت (مواد مرکب)

تعریف مواد کامپوزیت (مواد مرکب)

کامپوزیت ها مواد ناهمسانگردی هستند که از ترکیب دو یا چند ماده مختلف برای رسیدن به خواص بهتر ایجاد شده است.

بخش های تشکیل دهنده کامپوزیت ها عبارتند از:

  1. ماتریس (زمینه)

  2. الیاف

  3. چسب

ماتریس (Matrix):

ماتریس ها بخش عمده مواد کامپوزیت را تشکیل میدهند که وظایفی همچون نگهداری الیاف در کنار هم،توزیع تنش بر روی الیاف، جلوگیری از خرابی های الیاف بر اثر عوامل محیطی را برعهده دارند.

اغلب کامپوزیتها بر اساس زمینه ی آنها به دسته های زیر تقسیم میشوند:

  1. زمینه فلزی (MMC)
  2. زمینه سرامیکی (CMC)
  3. زمینه پلیمری (PMC)

الیاف (Fiber):
الیاف ها نسبت به ماتریس دارای مقاومت مکانیکی بالاتری در مقابل نیروهای وارده هستند و به دسته های زیر تقسیم بندی میشوند:

تعریف مواد کامپوزیت (مواد مرکب)

مهمترین عوامل تعیین کننده خواص در کامپوزیتها شامل جهت‌گیری الیاف،طول الیاف،شکل الیاف،خواص مکانیکی زمینه و اتصال درست زمینه و الیاف هستند.
الیاف در کامپوزیتها میتواند بصورت یک بعدی (یک جهته) یا دوبعدی (صفحه ای) و یا سه بعدی بکار گرفته شود.

چسب (Cohesive):
 چسب وظیفه برقراری اتصال بین لایه های کامپوزیت را برعهده دارد.

کامپوزیت ها به ۳ دسته اصلی تقسیم بندی میشوند:

۱.  کامپوزیت ذره ای : در این نوع کامپوزیت ذراتی ترد و سخت بطور همگن در زمینه ای نرم پراکنده اند.
۲.  کامپوزیت لایه ای : این نوع کامپوزیت از لایه های مواد مختلف که با چسب بهم متصل شده اند تشکیل شده.
۳.  کمپوزیت الیافی : کامپوزیت الیافی میتواند بصورت تک لایه و یا چند لایه باشد.

 


از مزایای استفاده از مواد کامپوزیتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • نسبت بالای استحکام به وزن
  • مقاومت بالا در برابر خوردگی
  • خصوصیات خستگی قابل توجه
  • خواص حرارتی مناسب
  • نسبت حجم به وزن کم
  • صرفه اقتصادی

از آنجا که کامپوزیت ها موادی با ساختار ناهمسانگرد هستند، آشنایی با رفتار مکانیکی این گونه مواد و قوانین حاکم بر آنها برای تحلیل کامپوزیت ها بسیار حائز اهمیت است، لذا در مقاله بعدی سعی خواهد شد تا به معرفی اجمالی درباره رفتار و خواص مکانیکی مواد همسانگرد و ناهمسانگرد پرداخته شود.

مراجع:

۱)سازه های مرکب،دکتر مجتبی صدیقی
۲)Mechanics of Composite Materials 2nd ed. – R Jones

, , , , , , , ,
نوشتهٔ پیشین
نرم افزار بهینه سازی Simulia Tosca Fluid
نوشتهٔ بعدی
مواد همسانگرد و ناهمسانگرد

مقالات مرتبط