کامپوزیت ها
Composites
امروزه استفاده از سیستم های ترکیبی یا کامپوزیت به شدت روبه افزایش است، چراکه بشر به وسعت کاربرد این ترکیبات پی برده و لزوم استفاده از آنها را درک نموده است.
آشناترین مثال برای کامپوزیت، دیوار کاه گلی است. در گذشته بشر کاه و گل را با هم ترکیب کرد و ماده ای ساخت که از لحاظ خواص فیزیکی با هر دو آنها متفاوت بود. این ترکیب، ترکیبی است فیزیکی و این مواد با هم آلیاژ نشده اند بلکه در کنار هم قرار گرفته اند. بشر اولیه به این ماده دسترسی پیدا کرد؛ چیزی که امروز آن را به نام کامپوزیت یا مواد مهندسی شده می شناسیم و در واقع، ترکیبی است از مواد مختلف در سه زیر شاخه پایه پلیمر، پایه سرامیک و پایه فلزی.
در پایه پلیمر به جای گل از رزین استفاده می شود که پلاستیک است. پلاستیک زنگ نمی زند، سبک است، به راحتی شکل می گیرد، ریخته گری می شود، می توان آن را ذوب کرد و قابل بازیافت می باشد. ولی یکی از معایب آن عدم استحکام آن است. بنابراین برای استحکام بخشیدن به آن ترکیب دیگری مورد نیاز است. به جای کاه از نوعی الیاف مثل الیاف شیشه استفاده می شود. البته کلمه فایبر گلاس که به کامپوزیت اطلاق می شود، اصطلاحی غلط است، زیرا الیاف شیشه تنها یکی از الیافی است که در این ترکیب مورد استفاده قرار می گیرد. الیاف کربن، کولار و پلی پروپیلن نیز در این صنعت کاربرد دارند. در نهایت تمام این الیاف با یک رزین ترکیب می شوند.
مواد کامپوزیت در سه رده تکنولوژی در صنعت مصرف دارند. در رده های پایین در ساختن وان حمام و وسایل بهداشتی، وسایل بازی در پارک ها، دکه های گل فروشی و غیره به کار می روند. در رده متوسط در صنعت خودرو، انتقال آب و نفت و نیرو و ... مورد استفاده قرار می گیرند و در رده تکنولوژی بالا در صنایع هوا و فضا مورد مصرف دارند.
موارد استفاده کامپوزیت در ساختمان
مواد کامپوزیت عمدتاً در ساختمان کاربرد وسیعی دارند. این مواد به صورت لوازم بهداشتی داخل ساختمان مثل وان، دستشویی، در و پنجره و ... برای جلوگیری از انتقال حرارت کار گذاشته می شوند. مواد کامپوزیت ترک نمی خورند و در مقابل ضربه و خوردگی و خمش مقاومند.
در حالت دیگر این مواد در سازه ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند؛ بطوریکه می توان از آنها به جای تیرآهن یا میلگرد داخل بتن استفاده کرد. تقویت خارجی و داخلی سازه های بتنی هم اکنون یک تجارت بسیار مهم در جهان امروز است.
یکی از مزایای استفاده از کامپوزیت عدم دور ریز آن است، بطوریکه به عنوان
مثال قطعات دور ریز مواد کامپوزیتی در یک کارخانه خودروسازی را می توان
آسیاب کرده و به عنوان پر کننده و تقویت کننده بتن استفاده نمود. این مواد
حتی در ساخت خانه های تمام کامپوزیتی نیز کاربرد دارند. در اروپا خانه های
کامپوزیتی دو طبقه ساخته می شود که به راحتی با جرثقیل قابل حمل و جابجایی
هستند.
مواد کامپوزیتی بطور اخص در ساخت پلها و پل های عابر پیاده بکار می روند.
هم اکنون نمونه های زیادی از پل های تمام کامپوزیتی در سرتاسر جهان موجود
است. یکی دیگر از موارد استفاده کامپوزیت در صنعت ساختمان استفاده از آن در
زیباسازی شهر ها، ساخت مجسمه ها و مرمت ساختمان های قدیمی و بناهای باستانی
است، بدون اینکه معلوم شود بخش ترمیمی از جنس ماده اصلی نیست، با همان رنگ
و همان شکل.
مواد کامپوزیتی در ابرسازه ها نیز کاربردهای متنوعی دارند. در ساخت سقف
مساجد و برجهای مسکونی و تجاری، مقادیر بالایی از این مواد استفاده می شود
و این کاربرد، بدون کاهش مقاومت سازه، وزن آن را بسیار کاهش می دهد.
تاکنون در آمریکا در حدود 130 هزار پل تمام کامپوزیتی و یا تقویت شده توسط
کامپوزیت ساخته شده است. در ژاپن به دلیل بالا بودن پتانسیل زلزله، مواد
کامپوزیتی در تعداد زیادی از ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند. در
مالزی یک شرکت سالانه 400 هزار تن مواد کامپوزیتی تولید می کند که از آن
بیشتر در ساخت گنبد مسجد استفاده می کنند.
متاسفانه در کشور ما به دلیل عدم شناخت کامل خصوصیات این ترکیبات که خود
ضعف در طراحی، تولید و مصرف را به دنبال دارد، میزان استفاده این مواد به
نسبت کشور های دیگر بسیار ناچیز است. ولی شاید بتوان با برنامه ریزیهای
درازمدت و سرمایه گذاری در جهت شناساندن هرچه بیشتر این مواد به شرکتها و
موسسات صنعتی کشور این ضعف ها را تا حد زیادی جبران نمود.
