آنچه در این مقاله می خوانید:
ماتریس کامپوزیت چیست؟ ماتریس های کامپوزیت چه ویژگی هایی دارند؟ این ها پرسش هایی هستند که ممکن است ذهن شما را نیز به خود مشغول کرده باشند و به دنبال یافتن پاسخی مناسب برای آن ها باشید. در حال حاضر با توجه به شرایط موجود و افزایش جمعیتی که شاهد آن هستیم، مواد و منابع طبیعی رو به کاهش هستند. بر این اساس نیاز به استفاده از مواد مصنوعی بیش از قبل احساس می گردد و بایستی این نیازمندی ها به بهترین شکل ممکن برآورده شوند. نکته ای که لازم است برای استفاده از این مواد مصنوعی در نظر بگیرید این است که نباید آسیبی به محیط زیست وارد کنند.
ممکن است بپرسید این امر چه اهمیتی دارد؟ در پاسخ به این پرسش باید بگوییم؛ استفاده از مواد مصنوعی در صورتی می تواند شما را به نتایجی مورد انتظار برساند که موجب حفظ منابع طبیعی گردد. به بیان ساده تر شما بایستی از مواد مصنوعی برای نگهداری و حفظ منابع طبیعی استفاده کنید نه برای از بین بردن آن ها. ماتریس کامپوزیت را می توان یکی از کاربردی ترین مواد مصنوعی مورد استفاده در صنعت های ساختمان سازی دانست. اگر با این صنایع آشنایی داشته باشید قطعا می دانید نقش قابل توجه ای را در جامعه کنونی ایفا می کنند. این کامپیوزیت ها را می توان بهترین گزینه برای جایگزین شدن با آهن و چوب دانست که کاربردهای گسترده ای در صنعت ساختمان سازی دارند.
ما در بخش ابتدایی نوشتار نیز بیان کردیم که ماتریس کامپوزیت بهترین جایگزین برای چوب و آهن است و می توان به وفور از آن در ساخت ساختمان ها استفاده کرد. استفاده از این کامپوزیت ها می تواند به شما کمک کند تا منابع طبیعی را حفظ کرده و مانع از بین رفتن آن ها شوید. این موضوع اهمیت بسیار زیادی برای حفظ محیط زیست دارد و نباید به سادگی از کنار آن عبور کرد. در حال حاضر ماتریس کامپوزیت از جایگاه بی نظیری در صنعت ساختمان سازی برخوردار است و شما با تحقیقی کوتاه متوجه استفاده گسترده از آن ها می شوید.
افرادی که آشنایی کاملی با مهندسی مدرن دارند می دانند که مواد در این حیطه از اهمیت بسیاری برخوردار هستند. در واقع به بیان ساده تر می توان گفت این مواد می توانند تاثیرات قابل توجه ای بر کارایی، عملکرد، ساختار و طراحی سازه ها داشته باشند. نکته ای که لازم است درباره این مواد بدانید این است که ممکن است شرایط به گونه ای باشد که نتوان با استفاده از مواد طبیعی به نتایج مورد انتظار خود دست یافت. این موضوع نشان می دهد که مواد طبیعی قادر به برآورده نمودن محصولی با مشخصاتی که شما در نظر دارید نخواهند بود.
ماتریس کامپوزیت موادی مصنوعی هستند که به خوبی می توانند با الزامات مهندسی تطبیق یافته و نیازمندی های شما را برآورده سازند. این مواد مصنوعی ترکیبی از دو یا چند ماده بوده و استفاده از آن ها مزیت های بی شماری برای شما به همراه خواهد داشت. اگر بخواهیم اشاره ای اجمالی به مزیت های ماتریس کامپوزیت داشته باشیم می توان مقاومت بالای آن ها در برابر طوفان و نفوذ حشرات را نام برد. همچنین کامپوزیت ها نقش مفیدی نیز برای جلوگیری از ایجاد شکاف و تیرگی در دیوارها ایفا می کنند.
در این بخش از نوشتار قصد داریم تا به بررسی مهم ترین مزیت های استفاده از ماتریس کامپوزیت پرداخته و در این راستا اطلاعات مفیدی را به شما انتقال دهیم. ماتریس های کامپوزیت با کیفیت و استحکام بالایی که دارند می توانند از ورود حشرات به فضای داخلی ساختمان شما جلوگیری کنند. این ماتریس ها مقاومت بالایی در برابر طوفان داشته و به خوبی می توانند امنیت شما را فراهم سازند.
شما با استفاده از این ماتریس ها می توانید متوجه عملکرد بهتر آن ها نسبت به دیگر مواد و مصالح شوید و این موضوع می تواند خیال شما را راحت کند. با این تفاسیر می توان به این نتیجه دست یافت که ماتریس های کامپوزیت گزینه مناسبی برای مقاوم سازی ساختمان های شما هستند. توصیه داریم به سادگی از کنار کاربردها و مزیت های استفاده از آن ها عبور نکنید.
ماتریس کامپوزیت دارای اجزاء خاصی است و کنار هم قرار گرفتن این اجزاء موجب شده تا ما هم اکنون شاهد عملکردی بسیار عالی برای این مواد باشیم. اجزاء اصلی این ماتریس ها شامل الیاف به عنوان فاز متقارن یا پراکنده، ماتریس به عنوان فاز پیوسته و یک منطقه بین فاز خوب و یا رابط می شوند. توجه داشته باشید؛ ساختار ماتریس های کامپوزیت به گونه ای است که می توان در آن سیستمی با عنوان فیبر کامپوزیت را دید. این ماتریس ها به صورت یکپارچه بوده و ماده ای یکسان هستند.
عملکرد ماتریس کامپوزیت به این شکل است که می تواند محیطی خاص را برای برقراری اتصال و نگهداری از تقویت کننده ها ایجاد کند. نکته ای که لازم است بدانید این است که این اتصال و نگهداری در یک فضای سخت و جامد ایجاد می شود و این موضوع نشان می دهد که تقویت کننده از امنیت بالایی در برابر عامل های آسیب رسان برخوردار هستند. با این تفاسیر بافت و رنگ آن ها تغییری نخواهد کرد و دوام و ماندگاری بالایی نیز خواهند داشت.
انواع ماتریس های کامپوزیت
ماتریس کامپوزیت دارای دسته بندی های خاصی است که ما قصد داریم تا در این بخش از نظر نوع تقویت کننده این دسته بندی ها را مورد بررسی قرار دهیم. بر این اساس ماتریس های کامپوزیت با توجه به نوع تقویت کننده به دسته های زیر تقسیم می شوند.
قبل از بررسی ماتریس های سرامیکی لازم است بدانید ماتریس کامپوزیت از نظر مهندسی دارای سه نوع است. یکی از این ماتریس ها با عنوان ماتریس سرامیکی شناخته می شود که دارای ویژگی های خاصی است. این دسته از ماتریس های کامپوزیتی از موادی تشکیل شده اند که دارای ساختاری الیافی بوده و در یک ماتریس سرامیکی جای داده شده اند.
نکته ای که لازم است درباره این نوع ماتریس های کامپوزیتی بدانید است که سرامیک های تعبیه شده در آن ها از نوع سرامیک های تقویت شده با سرامیک CFRC است و مزیت های ویژه ای دارند. این مواد می توانند مقاومتی عالی از خود در برابر شکنندگی، شوک های حرارتی و غیره نشان دهند و این نوعی برتری بزرگ برای آن ها نسبت به سرامیک های سنتی است.
این نوع ماتریس ها را می توان دسته دیگری از ماتریس کامپوزیت دانست که به طور معمول دارای دو قسمت هستند. اگر بخواهیم اشاره ای اجمالی به این دو قسمت داشته باشیم می توان یک فلز و یک نوع ماده دیگر را نام برد. ساختار ماتریس های فلزی به گونه ای است که برای افزایش قدرت و تقویت آن ها از ماده دیگری استفاده می شود. این ماتریس ها را با نام ماتریس ترکیبی نیز می شناسند؛ چرا که در ساختار آن ها می توان چند ماده را دید که برای ایجاد ماتریس های فلزی با یک دیگر ترکیب می شوند. براساس برنامه ای که برای این نوع ماتریس کامپوزیت وجود دارد، نوع فلز به کار رفته متفاوت خواهد بود.
اگر قصد داشته باشید تا در برنامه ساختاری از این نوع ماتریس کامپوزیت استفاده کنید؛ فلزهای سبکی همچون تیتانیوم، آلومینیوم و منیزیم بهترین گزینه برای شما خواهند بود. در مقابل بهترین گزینه برای برنامه هایی با دمای بالا کبالت و نیکل است. علاوه بر مواردی که بیان شد می توان در ساختار ماتریس های فلزی مواد دیگری همچون کاربید سیلیکون، الیاف سرامیکی و کربن مداوم را نیز دید. این ماتریس ها ویژگی های خاص خود را دارند که هرکدام از اهمیت بالایی برخوردار هستند. از مقاومت بالایی در برابر آتش برخوردار بوده و می توانند طیف متفاوتی از حرارت را تحمل کنند.
ماتریس کامپوزیت از این نوع به هیچ عنوان رطوبت را جذب نخواهد کرد و از نظر هدایت الکتریکی و حرارتی نیز شما می توانید عملکردی بسیار عالی را برای آن ها شاهد باشید. مقاومت بالای آن ها در برابر آسیب های رادیو اکتیو موجب شده تا کاملا کاربردی باشد و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گیرند.
ساختار ماتریس کامپوزیت از نوع پلیمر به گونه ای است که با اتصال یافتن واحدهای ساختاری و پیوند های شیمیایی ایجاد می شود. ماتریس های کامپوزیتی از این نوع در ساختار خود کامپوزیتی تقویت شده با فاز پراکنده فیبری دارند. قیمت این کامپوزیت ها بسیار مناسب بوده و دارای ویژگی های بارزی هستند. نکته ای که لازم است درباره این نوع ماترس کامپوزیتی بدانید این است که از تراکم کمتری نسبت به سرامیک ها و فلزات برخوردار هستند. همین امر موجب‌شده تا مقاومت قابل توجه ای نیز در برابر اتمسفر و خوردگی داشته‌باشند.
با توجه به مطالبی که در بخش های قبل بیان شد می توان به این نتیجه دست یافت که ماتریس کامپوزیتی دارای کاربردهای مختلفی است. این کاربردها به شرح زیر هستند:
ماتریس کامپوزیت دارای ویژگی های بارزی است که موجب تمایز و برتری آن ها نسبت به دیگر مواد و مصالح می شود. این ماتریس ها وزن کمی داشته به راحتی قابل حمل هستند. سطح آن ها را کاملا هموار بوده و دارای رنگ یکنواختی هستند. شما می توانید تنوع رنگی بالایی را برای آن ها شاهد باشید و با توجه به نیاز خود ماتریس کامپوزیت را خریداری کنید. ماتریس های کامپوزیتی از مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی برخوردار بوده و دارای عملکردی عالی در مواقع بروز زلزله هستند.
شما به واسطه این ماتریس ها این امکان را خواهید داشت تا نمای ساختمان خود را به خوبی آب بندی کنید. نیازی به شستشو نداشته و این قابلیت را دارند تا به راحتی پانل های آن ها را تعویض کنید. استفاده از این نوع ماتریس شرایطی را برای شما فراهم می سازد تا هزینه های نهایی را کاهش دهید و این امر از اهمیت بالایی برای صرفه جویی در هزینه ها برخوردار است. ماتریس کامپوزیت بهترین گزینه برای مقابله با زلزله بوده و لازم به ذکر است که وزن آن ها 50 برابر کمتر از آجر و سیمان است. این ماتریس ها به خوبی می توانند ضربه ها را جذب کنند و مانع از خرابی ساختمان شما شوند.
ما در بخش های قبل نیز بیان کردیم که الیاف ها جزئی از ماتریس کامپوزیت هستند. شما در حال حاضر الیاف های متفاوتی را می توانید ببینید که در این زمینه کاربرد دارند. اگر بخواهیم به صورت اجمالی اشاره ای به این الیاف ها داشته باشیم می توان موارد زیر را نام برد:
در میان الیاف های کاربردی برای تولید ماتریس کامپوزیت الیاف شیشه را می توان مهم ترین آن ها دانست. این الیاف به عنوان تقویت کننده نقش قابل توجه ای در صنعت تولید ماتریس های کامپوزیتی ایفا می کند. شما می توانید نمونه های مختلفی از الیاف های شیشه را ببینید که هرکدام کاربردهای خاص خود را دارند. هرکدام از این الیاف ها دارای ترکیبات شیمیایی متفاوتی هستند و نکته ای که لازم است بدانید این است که حدود 90 درصد از الیاف مورد استفاده برای تولید ماتریس های مهندسی از نوع الیاف شیشه است.
دلایل اصلی استفاده گسترده از الیاف های شیشه در تولید ماتریس کامپوزیت، مقاومت و استحکام بالای آن ها است. این الیاف ها با قابلیت های بی نظیری که دارند قادرند تا در دماهای بالا خواص مکانیکی خود را به بهترین حالت ممکن حفظ کنند. علاوه بر ویژگی هایی که بیان شد، الیاف شیشه قیمت مناسب تری داشته و دارای دسته بندی های خاصی است.
برای تولید ماتریس کامپوزیت از مواد خاصی استفاده می شود و همین امر موجب شده تا پوششی بسیار عالی داشته و به خوبی پاسخگوی نیازمندی های شما باشند. همچنین خصوصیات اصلی این نوع ماتریس ها به عامل های خاصی بستگی دارد. این عامل ها به اختصار شامل توزیع فاز تقویت کننده، خواص مکانیکی ماتریس، مقدار، اندازه، شکل تقویت کننده و نقاط مشترک بین ماتریس و تقویت کننده می شوند. از مهم ترین خواص ماتریس کامپوزیت موارد زیر را می توان تشریح کرد.
این ماتریس از مقاومت بسیار بالایی در برابر عامل های آسیب رسان همچون عامل های شیمیایی و مواد خورنده برخوردار هستند. همچنین استحکام بالای آن ها در برابر رطوبت، تابش نور مستقیم و رطوب بسیار قابل توجه است.
ماتریس کامپوزیت از هدایت حرارتی پایینی برخوردار است. همین ویژگی را می توان دلیل اصلی استفاده از این ماتریس ها به عنوان عایق حرارتی دانست.
این ماتریس در یک جهت خاص از میزان استحکام بالایی برخوردار بوده و قادر است مقاومت مکانیکی مناسبی نیز از خود به نمایش گذارد.
توجه داشته‌باشید، میزان مقاومت الکتریکی ماتریس کامپوزیت به عامل های خاصی همچون مواد به کاررفته بستگی دارد. با توجه به این امر در این راستا نمی توان نظر قطعی داد.
مدول ویژه بالا را می توان یکی از مهم ترین خواص ماتریس های کامپوزیتی دانست.
این یکی دیگر از خواص ماتریس کامپوزیت است؛ چرا که این ماتریس ها حساسیت کمتری نسبت به تنش ها و بریدگی ها از خود نشان می دهند. انتشار ترک در این ماتریس ها پایین بوده و این امر مانع از گسترش آن ها می شود.
از دیگر خواص ماتریس های کامپوزیتی می توان چگالی پایین، کارآمدی، سهولت در تولید و بهبود اتصالات و تولید یکپارچه، جذب انرژی مناسب، سهولت در مونتاژ قطعات، تعمیر و نگهداری ساده و مقرون به صرفه بودن را نام برد.
با توجه به مطالبی که شرح دادیم می توان به این نتیجه رسید که ماتریس کامپوزیت از مقاومت بالایی برخوردار بوده و بهترین گزینه برای جایگزینی با مواد و مصالح طبیعی در صنعت ساختمان است. این مواد می توانند شرایطی بسیار عالی را برای شما رقم بزنند و با استفاده از آن ها می توان به عملکرد مناسبی دست یافت. در حال حاضر برندهای بسیار زیادی در راستای تولید و عرضه ماتریس های کامپوزیت فعالیت دارند، اما انتخاب برندی که دارای محصولاتی باکیفیت باشد از اهمیت بالایی برخوردار است. انبوه سازان با فراهم نمودن شرایط لازم برای خرید ماتریس هایی با بالاترین کیفیت و مناسب ترین قیمت می توانند به شما در خریدی هوشمندانه تر کمک کنند.
.png){kind=icon}
ورود / ثبت نام
