کامپوزیت

[فاطمه رمضانی]

کامپوزیت در تعریف ساده به موادی گفته می‌شود که از ترکیب دو یا چند ماده با خواص فیزیکی، شیمیایی یا مکانیکی گوناگون ساخته شده باشد. این ماده مدرن چند سالی است که نقش پررنگی در انواع صنایع از مکانیک و رباتیک تا حتی ساختمان و پزشکی داشته است. با انجینیک همراه باشید.ماده کامپوزیتی که در اصطلاح انگلیسی Composition Material یا Composite نامید می‌شود، ماده‌ای است که از دو یا چند ماده دیگر تشکیل شده و خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به مواد تشکیل دهنده خود دارد. مواد تشکیل دهنده‌ی کامپوزیت‌ها که عموما با نام زمینه (Matrix) و الیاف (Fiber) شناخته می‌شوند، پس از تشکیل ماده‌ی جدید کاملا از هم جدا می‌مانند و به همین دلیل، کامپوزیت با آلیاژ متفاوت است. کامپوزیت‌ها به دلایل گوناگون در صنایع استفاده می‌شوند: وزن کم، قیمت پایین و استحکام بالا نسبت به مواد سنتی، برخی از این دلایل هستند.

این مواد در سال‌های اخیر به صنایع مدرن مانند رباتیک و هوافضا نیز راه پیدا کرده‌اند و خواصی مانند حس، عملگری و محاسبه‌گری نیز به آنها افزوده شده است. مواد کامپوزیتی که عموما شناخته می‌شوند عبارتند از:

[list]
[*]بتن
[*]پلاستیک های تقویت شده مانند پلیمرهای تقویت شده
[*]کامپوزیت های فلزی
[*]کامپوزیت های سرامیکی
[/list]

از کاربردهای عمومی کامپوزیت می‌توان به ساخت ساختمان‌ها، پل، سازه‌های بزرگ، استخر شنا، بدنه وسایل نقلیه و غیره اشاره کرد. کاربردهای مدرن این مواد نیز در صنایع هوافضا و برای ساخت موشک‌ها و فضاپیماها است.

قدیمی‌ترین کامپوزیت تولید شده توسط بشر، کاهگل است. این ماده که در قدیم برای ساختن خانه‌های استفاده می‌شد، از کاه به عنوان الیاف یا فیبر و از گل به عنوان زمینه استفاده می‌کرد.

انواع کامپوزیت

دسته‌بندی مواد کامپوزیتی بسیار گسترده است. این مواد را می‌توان بر اساس نوع زمینه، جنس الیاف و حتی شکل الیاف دسته بندی کرد. از لحاظ زمینه، کامپوزیت‌های صنعتی به طور کلی به سه نوع فلزی، کامپوزیت پلیمری و کامپوزیت سرامیکی تقسیم می‌شوند. کامپوزیت‌های با زمینه پلیمر کاربرد زیادی در صنایع کنونی دارند. این نوع مواد نیز به دو دسته‌ی کلی الیاف کربن و الیاف شیشه تقسیم می‌شوند. از زمینه‌ها یا ماتریس‌های پرکاربرد در صنعت نیز می‌توان به پلی استر و اپوکسی اشاره کرد. نکته‌ی جالب این که مواد کامپوزیتی در دندانپزشکی نیز محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند و کامپوزیت دندان یکی از موارد جدید کابرد این مواد است.

روش های تولید کامپوزیت

بسته به نوع مواد و کاربرد ماده کامپوزیتی، روش‌های مختلفی برای تولید محصولات این مواد وجود دارد. از پرکاربردترین روش‌های تولید مواد کامپوزیتی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

[list]
[*]لایه چینی دستی (Hand Lay-up)
[*]رشته پیچی (Filament Winding)
[*]قالب‌گیری به کمک خلاء (VARTM)
[*]قالب‌گیری به همراه کیسه خلاء (Vacuum Bag Moulding)
[*]قالب گیری اتوکلاو (Auroclave moulding)
[*]قالب گیری پالتروژن (Pultrusion)
[*]ریخته گری
[*]ریخته گری سانتریفیوژ
[*]قالب گیری تحت فشار یا بسته (Pressure Moulding)
[/list]منبع: WIKIPEDIA