تاریخچه کامپوزیت و انواع کاربرد آن!

دکوراسیون داخلی رامسین: شاید برای شما هم جالب باشد که بدانید یکی از قدیمی ترین کاربردهای کامپوزیت به زمانی بر می گردد که مردم به وسیله کاه و گل برای ساخت آجری مقاوم در بنا استفاده می کردند. طبق برخی تخمین ها این کاربرد به ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح بر می گردد.
کاه نقش تقویت کننده و گل نقش زمینه را داشت و بدین طریق بناهای مهمی ساخته شد که یکی ارگ بم از جمله شاهکارهای معماری ایرانیان بوده است.
نمونه های زیادی در استفاده از تکنولوژی کامپوزیت طبق اسناد بدست آمده در گذشته وجود دارد.
بعدها که بشر بتن را کشف کرد برای تقویت آن میله های فولادی را اضافه کرد که قدمت آن به ۱۸۰۰ سال قبل از میلاد بر می گردد.
با وجود امکانات کمی در آن زمان وجود داشت ولی محققین این موضوع را کشف کرده بودند که میله های فلزی استحکام کششی لازم را در بتن ایجاد می کنند. زیرا بتن یک ماده ترد می باشد و مقاومت اندکی در برابر بارهای کششی دارد.
بنابراین بتن وظیفه تحمل بارهای فشاری و میله های فولادی وظیفه تحمل بارهای کششی را بر عهده دارند .
تاریخچه مواد پلیمری تقویت شده با الیاف به سالهای ۱۹۴۰ در صنایع دفاعی و به خصوص کاربردهای هوا– فضا بر می گردند برای مثال در سال ۱۹۴۵ بیش از ۷ میلیون پوند الیاف شیشه به طور خاص برای صنایع نظامی ، مورد استفاده قرار گرفته است.

ترکیب دو یا چند ماده با یکدیگر به طوری که به صورت شیمیائی مجزا و غیر محلول در یکدیگر باشند و بازده و خواص سازه ای این ترکیب نسبت به هریک از اجزاء تشکیل دهنده آن به تنهایی ، در موقعیت برتری قرار بگیرد را کامپوزیت می نماند . به عبارت دیگر کامپوزیت به دسته ای از مواد اطلاق می شود که آمیزه ای از مواد مختلف و متفاوت در فرم و ترکیب باشند و اجزاء تشکیل دهنده آنها هویت خود را حفظ کرده ، در یکدیگر حل نشده با هم ممزوج نمی شوند . با توجه به این امر کامپوزیت از آلیاژ فلزی متفاوت می باشد . بنابراین کامپوزیت ترکیبی است از حداقل دو ماده مجزای شیمیایی با فصل مشترک مشخص بین هر جزء تشکیل دهنده .

انواع کامپوزیت ها

همان طور که اشاره شد مواد کامپوزیتی از یک ماده زمینه ( ماتریس ) تقویت شده با انواع مختلفی از الیاف ها درست شده است . الیافهای تقویت کننده تحمل کننده اصلی بارها می باشند و زمینه فراهم سازی بستر مناسب جهت انتقال باز از الیافی به الیاف دیگر را بر عهده دارد .
در کامپوزیت های پایه پلیمری ، ماتریس یا همان زمینه یک ماده پلیمری است که به آن لفظ رزین اطلاق می گردد و شامل دو دسته کلی ترموپلاستیک ها هستند . الیاف تقویت کننده نیز شامل انواع شیشه ، آرامید ، کربن و بورن می باشد . دراین ترکیب نقش باربری به صورت عمده بر عهده الیاف است . رزین وظیفه توزیع بار اعمال شده در شبکه الیاف و نگهداشتن موقعیت الیاف در جای خود را بر عهده دارد . امروزه استفاده از الیاف طبیعی در کامپوزیت های موسوم به کامپوزیت سبز نیز رونق خاصی پیدا کرده است .

از جمله استفاده از کامپوزیت ها ، تولید لوله های با اقطار مختلف با استفاده از مواد کامپوزیتی است . لوله های کامپوزیت که متشکل از الیاف شیشه و رزین های ترموست می باشند ساختار محکم ، مقاوم به خوردگی و سبکی را فراهم می کنند که به عنوان جایگزین بسیار مناسبی برای لوله های فلزی و بتونی مطرح می شوند .
لوله های کامپوزیتی از دیدگاه نحوه انتقال سیار حاوی به دو گروه عمده گرانشی و فشاری تقسیم می شوند .

کاربرد مختلف لوله های کامپوزیتی


مهمترین ویژگی و خصوصیت لوله های کامپوزیتی که باعث تفوق آنها در خطوط انتقال محصولات مختلف شده است . مقاومت به پدیده خوردگی ناشی از سیالات ( مایعات و گازها ) در هر دو جداره داخلی و خارجی است . لوله های کامپوزیتی به علت ساختار پلیمری خود کاملاً نسبت به این پدیده ایمن هستند و قابلیت کارکرد بدون تعمیر را در محیط های فعال شیمیائی والکترو شیمیائی به مدت ۲۵ الی ۵۰ سال دارا هستند . درست به همین دلیل است که صنایع نفت و گاز و آب و فاضلاب عمده ترین حوزه نفوذ این محصولات بوده است .

مطالب مرتبط