چرا کامپوزیت؟ چرا فلز نه؟!
کامپوزیت به ترکیبی از دو یا چند ماده مختلف گفته میشود که خواص متفاوتی را بعد از ترکیب ایجاد میکند. در این تعریف شاید بتوان موادی مثل آلیاژها ، پلاستیک ها و مواد معدنی را جا داد ولی تفاوت کامپوزیت ها با این مواد این است که در کامپوزیت ها عناصر تشکیل دهنده از هم مجزا هستند و تغییر ماهیت نمی‌دهند.
کامپوزیت، کلمهای که این روزها رفته رفته در هر جا و مکان و در هر دستاورد مهندسی نام آن را میشنوید، علمی است نوین و شدیدا رو به رشد که امروزه سهم قابل توجهی از بازارهای ساخت و تولید مهندسی در جهان را به خود اختصاص داده است. اما چه توجیهی برای استفاده از کامپوزیت وجود دارد؟ چرا کامپوزیت زمینه ای با تکنولوژی بالا ( Hi tech) محسوب میشود؟
مهم‌ترین مزیت مواد کامپوزیتی آن است که با توجه به نیازها، می‌توان خواص آن‌ها را کنترل کرد. به‌طور کلی مواد کامپوزیتی دارای مزایای زیر هستند:
مقاومت مکانیکی بالا نسبت به وزن
مقاومت بالا در برابر خوردگی
خصوصیات خستگی عالی نسبت به فلزات
خواص عایق حرارتی خوب
به دلیل صلبیت بیشتر، تحت یک بارگذاری معین، خیز کمتری (بعضاً ده‌ها برابر کمتر) نسبت به فلزات دارند
استحکام بالا
نسبت حجم به وزن کم
سبک بودن گاهی تا چندین برابر مستحکم تر از فولاد با وزنی با چندین برابر کمتر
هزینه کمتر و صرفه‌جویی اقتصادی
به دلیل مزایایی که شمرده شد، کامپوزیتهای مهندسی کاربردهای زیادی در صنایع مختلف یافتهاند. در اجزاء هواپیما، سپرهای حرارتی، اجزاء کامپیوتر، ملزومات خانگی، انواع ابزارهای الکتریکی، ساخت استخرها، ساخت وان های حمام، برج های خنک کننده، علائم راهنمایی و رانندگی، وسائل ورزشی، تجهیزات مقاوم به خوردگی، محصولات تصفیه آب، تانک های ذخیره سازی، جعبه فیوزها، لوله ها، سازه های دریایی، اجزاء اتومبیل و …. می توانیم نمونه های زیادی برای کاربرد کامپوزیت های مهندسی بیابیم.
یکی از بهترین نمونه ها برای استفاده از مواد کامپوزیتی، کنتورهای آب می باشد. بطوریکه شرکت معتبری همچون Kamstrup به دلیل بهداشتی تر بودن و مجموعه ویژگی هایی که در بالا ذکر گردید، کامپوزیت را به عنوان جنس کنتورهای آب خود برگزیده است.
در تصویر پایین هواپیما A350 را مشاهده می‌کنید که بیش از نصف بدنه آن از کامپوزیت درست شده است و کامپوزیت های کربن قسمت عمده آن را تشکیل می‌دهد.
جدول ۱ – مقایسه خواص مکانیکی کامپوزیت و خواص مکانیکی فلزات مختلف (چگالی، استحکام خمشی، استحکام کششی)
جدول ۲ – مقایسه خواص مکانیکی کامپوزیت های پلی استری تقویت‌شده و خواص مکانیکی فلزات مختلف (درصد ازدیاد طول، استحکام فشاری، استحکام ضربه، ضریب هدایت حرارتی، گرمای ویژه و ضریب انبساط حرارتی)
