کامپوزیت چیست؟
حتما شما هم تا به حال با واژه‌هایی مانند فایبرگلاس یا کامپوزیت مواجه شده‌اید. این مواد امروزه کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. برای شروع بد نیست بدانیم که فایبرگلاس نوعی بسیار متداول از کامپوزیت است. اما کامپوزیت چیست؟
رشد فزاینده تکنولوژی در سال‌های اخیر باعث شد تا دیگر موادی که در دسترس بشر بود برای پوشاندن جامه حقیقت بر رویاهای مدرن کافی نباشد و از این رو تلاش برای رسیدن به مواد جدید آغاز شد؛ مثلا در بیشتر کاربردهای مهندسی، اغلب به تلفیق خواص مواد نیاز داریم. مواد که ضمن داشتن استحکام بالا، سبک باشند، مقاومت سایشی و UV خوبی داشته باشند و ….
اما از آنجا که نمی‌توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره‌ای دیگر بود: ساخت و استفاده از کامپوزیت‌ها.
لیست قیمت کامپوزیت نما – نما کامپوزیت
۰۹۱۰۰۶۲۷۴۲۰-۰۲۱۸۸۹۴۸۵۶۰
سفر به فضا با شاتل‌های کامپوزیتی
اگر مواد مهندسی را به سه دسته اصلی فلز، پلیمر و سرامیک طبقه‌بندی کنیم، کامپوزیت دسته چهارمی است که در واقع ترکیبی از ۳ دسته دیگر است. موادی چند جزئی که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است. ضمن آنکه اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند.
استفاده از این مواد البته ایده جدیدی نیست. چینی‌ها و مصریان قدیم از جمله تمدن‌های باستانی بوده‌اند که برای اولین بار از مخلوط کاه‌گل و شن برای بناسازی استفاده کرده‌اند تا استحکام گل افزایش پیدا کند.
مصریان با چسباندن لایه‌های نازک چوب و پارچه به یکدیگر و با استفاده از طناب، قایق‌های خود را در برابر متورم شدن دراثر نفوذ آب تقویت می‌کرده‌اند.
اما استفاده از کامپوزیتهای پیشرفته، از حدود نیمه دوم قرن بیستم آغاز شد.
چند نوع کامپوزیت داریم؟
وقتی در مورد انواع کامپوزیت صحبت می‌کنیم، منظورمان کامپوزیتهای مهندسی است و نه کامپوزیتهای طبیعی مانند استخوان‌های بدن.
کامپوزیت شامل یک فاز زمینه (ماتریکس) و یک یا چند فاز تقویت‌کننده (پرکننده یا فیلر) است. البته ترکیب مواد در کامپوزیت یک ترکیب فیزیکی و ماکروسکوپی است؛ یعنی اجزای تشکیل‌دهنده یک کامپوزیت با هم به صورت شیمیایی ترکیب نمی‌شوند به طوری که اجزای تشکیل دهنده ماهیت شیمیایی و طبیعی خود را کاملا حفظ می کنند و سطح مشترک مشخصی بین اجزا وجود دارد.
کامپوزیتهای مهندسی را می‌توان از نظر فاز زمینه به ۳ دسته CMC )کامپوزیتهای با زمینهٔ سرامیکی)، PMC )کامپوزیتهای با زمینه پلیمری) و MMC )کامپوزیتهای با زمینه فلزی) تقسیم‌بندی کرد.
اما از نظر فاز تقویت‌کننده کامپوزیت‌ها به ۲ دسته کامپوزیتهای تقویت‌شده با فیبر (FRC) و کامپوزیتهای تقویت شده توسط ذرات (PRC) دسته‌بندی می‌شوند.
به عنوان مثال فایبرگلاس که یکی از پرکاربردترین کامپوزیت‌هاست، یک کامپوزیت با زمینه پلیمری است که توسط فیبرهای شیشه تقویت شده‌است. سیمان و بتن هم نمونه‌هایی از یک کامپوزیت سرامیکی هستند.
کامپوزیت چه مزایایی دارد؟
مهم‌ترین مزیت مواد کامپوزیتی آن است که با توجه به نیازهایی که داریم، می‌توانیم خواص آنها را کنترل کنیم. به طور کلی مواد کامپوزیتی دارای مزایای زیر هستند:
• نسبت به وزن خود مقاومت مکانیکی بالایی دارند.
• مقاومت در برابر خوردگی آنها بالاست.
• نسبت به فلزات خصوصیات مکانیکی بهتری دارند.
• به عنوان یک عایق حرارتی خواص خوبی دارند.
مجموعه این خصوصیات است که باعث کاربردهای گسترده کامپوزیت‌ها در صنایع نوین می‌شود. در ساخت بدنه جنگنده‌های رادارگریز از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. همچنین در ساخت قطعات هواپیما و پره نیروگاه بادی و پره هلیکوپتر از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. به‌طور کلی مواد کامپوزیتی به دلیل جرم بسیار کم و مقاومت بالا نسبت به فلزات، در صنعت هوا و فضا کاربرد وسیعی دارند.
خواص کامپوزیت‌ها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آنها، شکل و آرایش تقویت‌کننده و اتصال ماتریکس و تقویت‌کننده به یکدیگر بستگی دارد.
کامپوزیت
کامپوزیت (ماده مرکب یا چندسازه) بصورت زیر تعریف می‌شود:ماده‌ای اطلاق می‌شود که از دو فاز ماتریس و تقویت کننده تشکیل شده باشد و از فاز دوم حداکثر به اندازه ۵ درصد استفاده شده باشد. به ترکیب ماتریس با الیاف (یا ماده تقویت کننده) زیر ۵ درصد کامپوزیت گفته می‌شود.
- در مهندسی مواد این اصطلاح معمولاً به موادی گفته می‌شود که از یک فاز زمینه (ماتریس) و یک تقویت کننده (پرکننده) تشکیل شده باشند.
- تعریف انجمن متالورژی آمریکا: به ترکیب ماکروسکوپی دو یا چند مادهٔ مجزا که سطح مشترک مشخصی بین آنها وجود داشته باشد، کامپوزیت گفته می‌شود.
کامپوزیت از دو قسمت اصلی ماتریس و تقویت کننده تشکیل شده‌است. ماتریس با احاطه کردن تقویت کننده آن را در محل نسبی خودش نگه می‌دارد. تقویت کننده موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار می‌گردد. به طور کلی تقویت کننده می‌تواند به صورت فیبرهای کوتاه و یا بلند و پیوسته باشد
دسته‌بندی کامپوزیت‌ها از دیدگاه زیستی
- کامپوزیتهای طبیعی. مانند استخوان، ماهیچه، چوب و …
- کامپوزیتهای مصنوعی (مهندسی)
دسته‌بندی کامپوزیتهای مهندسی از لحاظ فاز زمینه
- CMC)کامپوزیتهای با زمینهٔ سرامیکی (به انگلیسی: (Ceramic Matrix Composite)
- PMC )کامپوزیتهای با زمینهٔ پلیمری (به انگلیسی: (Polymer Matrix Composite)
- MMC )کامپوزیتهای با زمینهٔ فلزی (به انگلیسی: (Metal Matrix Composite)
ویژگی ورقهای کامپوزیت درنمای ساختمان
۱. سبک بودن ۲. سطح هموار و یکنواختی رنگ ۳. شکل پذیری ۴. تنوّع رنگ ۵. مقاومت در برابر آتش‌سوزی ۶. عملکرد غیریکپارچه در زلزله ۷. امکان آب بندی نما ۸. بی‌نیازی به شستشو ۹. قابلیت تعویض پانل‌ها ۱۰. خواص آکوستیک .
تفاوت نمای کامپوزیت با سایر نماها
امروزه در سطح شهرها نماهای مختلفی از جمله نمای سیمانی، نمای سنگی و یا شیشه‌ای را نظاره می‌کنید اما در این بین نمای کامپوزیت امروزه در حال تبدیل شدن به انتخاب نخستین نما می‌باشد که از اصلی‌ترین عوامل آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.
۱. ورقهای آلومینیوم کامپوزیت در حال حاضر در تمامی کشورهای دنیا به آسانی در دسترس می‌باشد .
۲. هزینه نصب و اجرای آن نسبت به سایر نماها کمتر می‌باشد .
۳. با توجه به آماده بودن ورقه‌های کامپوزیت زمان اجرای آن کوتاهتر می‌باشد .
۴. پایداری ایستایی خوب در برابر شرایط آب وهوایی مختلف، این نما در برابر شرایط جوی مختلف هرگز رنگ و کیفیت خود را از دست نمی‌دهد .
۵. در حال حاضر جزو به روزترین و زیباترین نماها محسوب می‌شود .
لیست قیمت کامپوزیت نما – نما کامپوزیت
مراحل طراحی کامپوزیت‌ها
۱. گردآوری اطلاعات در خصوص کاربرد قطعه (نیروهای استاتیک، دینامیک و شرایط محیطی) ۲. مشخصات اولیه قطعه (مواد، ابعاد و چیدمان لایه‌ها) ۳. زمان و هزینه ۴. بررسی روش‌های محاسباتی (تحلیل و عددی) ۵. شناسایی روش‌های ساخت ۶. نحوه مونتاژ (روش‌های اتصال قطعات) ۷. بهینه‌سازی (وزن کم، استحکام بالا و هزینه پایین)
دسته‌بندی کامپوزیت‌ها از لحاظ نوع تقویت کننده
- FRC )کامپوزیتهای تقویت شده با فیبر)
- PRC )کامپوزیتهای تقویت شده توسط ذرات)
کامپوزیتهای سبز (کامپوزیتهای زیست‌تجزیه‌پذیر)
در اینگونه کامپوزیت‌ها، فاز زمینه و تقویت کننده، از موادی که در طبیعت تجزیه می‌شوند، ساخته می‌شوند. در کامپوزیتهای سبز، معمولاً فاز زمینه از پلیمرهای سنتزی قابل جذب بیولوژیکی و تقویت کننده‌ها از فیبرهای گیاهی ساخته می‌شوند.
مزایای مواد کامپوزیتی
مهم‌ترین مزیت مواد کامپوزیتی آن است که با توجه به نیازها، می‌توان خواص آنها را کنترل کرد. به طور کلی مواد کامپوزیتی دارای مزایای زیر هستند:
- مقاومت مکانیکیبالا نسبت به وزن
- مقاومت بالا در برابر خوردگی
- خصوصیات خستگیعالی نسبت به فلزات
- خواص عایق حرارتیخوب
- به دلیل صلبیت بیشتر، تحت یک بارگذاری معین، خیز کمتری (بعضا ده‌ها برابر کمتر) نسبت به فلزات دارند
- استحکام بالا
- نسبت حجم به وزن کم
- سبک بودن پاهی تا چندین برابر مستحکم تر از فولاد با وزنی با چندین برابر کمتر
- هزینه کمتر و صرفه‌جویی اقتصادی
انواع نانو کامپوزیت
۱. نانو کامپوزیتهای نانو ذره‌ای ۲. نانو کامپوزیتهای نانو لوله‌ای ۳. نانو کامپوزیتهای خاک رس-پلیمر ۴. نانو کامپوزیتهای الماس-نانو لوله
مشخصات ابعادی ورقهای کامپوزیت
عرض استاندارد ۱۲۲۰ میلیمتر و عرض حداکثر ۱۵۵۰ میلیمتر طول استاندارد ۲۴۴۰میلیمتر و طول حداکثر ۶۰۰۰ میلیمتر ضخامت از ۳ تا ۶ میلیمتر
هر متر مربع از پانل آلومینیوم فقط ۳٫۵ تا ۵٫۵ کیلوگرم وزن دارد که در خصوص ایمنی در مقابل زلزله و حمل و نقل آسان مؤثر است.
کاربردها
فایبرگلاس یکی از پرکاربردترین کامپوزیت‌هاست. فایبرگلاس یک کامپوزیت با زمینهٔ پلیمری است که توسط فیبرهای شیشه تقویت شده‌است. در ساخت بدنه جنگنده‌های رادارگریز از کامپوزیت‌هااستفاده می‌شود. همچنین در ساخت قطعات هواپیما و پرهٔ نیروگاه بادی و پرهٔ هلیکوپتر از کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود. بطور کلی مواد کامپوزیتی (مواد مرکب) به دلیل داشتن جرم بسیار کم و مقاومت بالا نسبت به فلزات، در صنعت هوا و فضا کاربرد وسیعی دارند. هم چنین کامپوزیتهای کربن-اپوکسی از نوع کامپوزیتهای استحکام بالا هستند که در صنایع نظامی کاربرد دارند.
سختی کامپوزیتهای تک جهته
سختی کامپوزیتهای تک جهته مانند دیگر مواد سازه‌ای می‌تواند توسط روابط مناسب و صحیح تعیین شود. ضرایب یا ثوابت این روابط، می‌تواند در یک دستگاه ثوابت مهندسی یا کامپلیانس یا مدول‌های جزئی جمع‌آوری شود. مقادیر هر یک از دستگاه‌ها می‌تواند مستقیماً توسط ترمهای مقادیر دیگر دستگاه‌ها تعریف شود. سختی کامپوزیتهای تک جهته توسط همان روابط تنش-کرنش که در مواد سنتی مهندسی موجود است، محاسبه می‌شود. جز آنکه تنها تعداد ثوابت مستقل در کامپوزیت‌ها چهار عدد است.
سه مرحله از تنش روی کامپوزیت‌ها وجود دارد:
- میکرومکانیکال یا تنش منطقه ایکه همان محاسبه بر اساس تفاوت‌های موجود میان فازهای پیوسته الیاف، ماتریس و در برخی از موارد فصل مشترک تقویت کننده و ماتریس حباب‌های هواست.
- تنش لایه‌ای که محاسبه بر اساس همگن انگاشتن هر لایه مجزا یا گروهی از لایه هاست. به این ترتیب که الیاف و ماتریس طوری آمیخته‌اند که دیگر فاز مجزایی وجود ندارد.
- برآیند تنش یک لامینیت N یا برآیند ممان یک لامینیت M عبارتست از متوسط تنش لایه‌ها در ضخامت آن لامینیت.
به هنگام کار کردن با کامپوزیت‌ها باید به علائم توجه تام شود. چراکه اختلاف بین مقاومت‌های فشاری و کششی ممکن است چند صد در صد باشد. به علاوه اختلاف بیشتری میان مقاومت‌های برشی منفی و مثبت وجود دارد. علی رغم مواد سنتی که علائم در آنها از اهمیت کمی برخوردار است، در کامپوزیت‌ها اشتباه در علائم، نتایج وخیمی دربر خواهد داشت.
سه دستگاه از ثوابت مواد وجود دارد که هر یک به تنهایی می‌تواند بطور کامل سختی کامپوزیتهای تک جهته روی محوری را روشن کنند. ویژگی این دستگاه‌ها عبارتند از:
- مدول‌ها جهت بدست آوردن تنش از کرنش بکار برده شده‌است. این اساسی‌ترین دستگاهی است که برای سختی لامینیت‌های چند جهته مورد نیاز است.
- کامپلیانس‌ها جهت محاسبه کرنش از روی تنش بکار می‌رود. این دستگاهی است که جهت محاسبه ثوابت مهندسی مورد نیاز است. این دستگاه جهت بدست آوردن سختی لامینیت‌های چند جهته مورد نیاز نمی‌باشد.
- ثوابت مهندسی از آثار مواد سنتی است؛ و طراحان سنتی در کار کردن با ثوابت مهندسی احساس راحتی بیشتری می‌کنند. می‌توان از یک دستگاه ثوابت، دستگاه دیگری را یافت؛ و همه در عین حال معادل یکدیگرند. یک رابطه مستقیم میان مدول‌ها و کامپلیانس‌های جزئی وجود دارد؛ و هر یکی برگردان دیگری است.
کامپلیانس‌های کوپل و مدول‌های کوپل با هم برابرند. به عبارت دیگر از دیدگاه اصطلاح جبر ماتریس، کامپلیانس و مدول قرینه است.
ورق های کامپوزیت آلومینیوم P.V.D.F
ورق های کامپوزیتP.V.D.F آلکواستون از دو لایه آلومینیوم تشکیل شده است . سطح خارجی آن با پوششی تحت نام پلی وینیل دین فلوراید Poly vinyl Den Fluoride پوشیده شده است که نوعی رزین خاص است و به دلیل وجود لایه پلیمری و همچنین عنصر فلوئور باعث محافظت رنگ سطح ورق و دوام و پایداری آن در مقابل شرایط نامساعد جوی وهمچنین اشعه ماورا بنفش و شرایط اسیدی و قلیایی می گردد به طوریکه پوشش، نمایی کاملا قابل اعتماد حداقل به مدت بیست سال رافراهم می نماید . رنگی که با این رزین روی سطح ورق اجرا می گردد به طور مستقیم بر روی آلومینیوم اجرا نمی شود و قبل از آن یک لایه رنگ آستر از نوع پلی اورتان روی آلومینیوم اجرا شده سپس لایه رنگ اضافه می شود . آراسته ساختن هر سازه با این ورق به مانند به تن کردن لباس آلومینیومی جهت زیبا بخشیدن و محافظت از سازه ها خواهد بود . ورق آلکواستون یک گزینه اقتصادی و به صرفه است و محدویت طرح های نو و متفاوت در نمای هر نوع بنا تنها به قوه تخیل طراح منتهی می شود و با کاهش کیفیت و دوام در محصول روبه رو نخواهیم بود .
نمونه طرح و رنگP.V.D.F
برچسب : ورق کامپوزیت آلومکس – پرمیوم باند – گلکسی – اطلس باند – گلوری باند – آلکواستون – آلکووست – آلوتایل – آلکونام – آتروباند – ورق fr ضد حریق و نانو – ورق های گلگسی (نانو nano) – ورق شاین – ورق pvdf -fev – دبل پلی استر – اجرای نمای کامپوزیت – اجرای تابلو چلنیوم – تابلو چلنیوم – اجرا تابلو حروف استیل – شستشویی نمایی کامپوزیت – قیمت ورق کامپوزیت – قیمت اجرا ورق کامپوزیت – کامپوزیت نما- کامپوزیت سقف- فروش کامپوزیت- اندازه ورق کامپوزیت- فروش ورق کامپوزیت-تابلوسازی کامپوزیت- قیمت تابلو کامپوزیت مغازه تابلو برچسته – نمای کامپوزیت+قیمت – قیمت اجرای نمای کامپوزیت – نمای کامپوزیت ساختمان – نمای کامپوزیت مغازه – نمای کامپوزیت چیست – فروش ورق کامپوزیت — قیمت ورق کامپوزیت – اجرای کامپوزیت – قیمت ورق کامپوزیت – نمای کامپوزیت ساختمان – فروش ورق کامپوزیت – اجرایی کامپوزیت – لیست قیمت ورق کامپوزیت – نمای کامپوزیت مغازه – نمای کامپوزیت چیست – قیمت ورق کامپوزیت آلوباندد – قیمت کامپوزیت نمای ساختمان – لیست قیمت ورق کامپوزیت – اندازه ورق کامپوزیت – قیمت کامپوزیت طرح سنگ – قیمت اجرای نمای کامپوزیت – کامپوزیت دیوار – قیمت ورق کامپوزیت آلوباند- قیمت ورق کامپوزیت طرح سنگ – قیمت ورق کامپوزیت – لیست قیمت ورق کامپوزیت – فروش ورق کامپوزیت – ورق کامپوزیت پرمیوم باند – ابعاد ورق کامپوزیت – ورق کامپوزیت آلوباند – ورق کامپوزیت آلومکس – قیمت ورق کامپوزیت آلوباند