تحقیق درباره کامپوزیت های تقویت شده با الیاف

تحقیق درباره کامپوزیت های تقویت شده با الیاف

هدف:
سالهاست که تحقیقاتی برای دستیابی به مواد جدیدتر با خواص مکانیکی بهتر انجام گرفته و هنوز هم همگام با پیشرفت های سریع صنعتی دنبال می شود. هدف این تحقیقات غالباً تولید موادی با نسبت مناسب از استحکام کششی به چگالی ، استحکام حرارتی بالا و خواص ویژه سطح خارجی است .

مقدمه :
کامپوزیتها مخلوط یا ترکیبی از چند ماده یا جزء اصلی هستند . اجزای تشکیل دهنده هر کامپوزیت ازلحاظ شکل ترکیب شیمیایی و خواص با یکدیگر متفاوتند . کامپوزیتها در اصل به منظور دستیابی به ترکیبی از خواص که در هر یک ازمواد یا اجزای تشکیل دهنده آنها به تنهایی وجود ندارد تولید می شوند . بدین ترتیب می توان موادی با خواص جدید و بهتر با توجه به کاربردهای صنعتی مورد نظر تولید کرد .

کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف
مواد کامپوزینی معمولاً شامل یک ماده خالص یا ترکیبی از حداقل دو ماده به عنوان ماده زمینه و یک یا چند ماده دیگر موسوم به ماده تقویت کننده هستند .
کامپوزیتها از لحاظ شکل ماده تقویت کننده به سه گروه تقسیم بندی می شوند . ذره ای ، الیافی یا رشته ای (پیوسته یا ناپیوسته) و لایه ای .
سالهاست که تحقیقاتی برای دستیابی به مواد جدیدتر با خواص مکانیکی بهتر انجام گرفته و هنوز هم همگام با پیشرفت های سریع صنعتی دنبال می شود. هدف این تحقیقات غالباً تولید موادی با نسبت مناسب از استحکام کششی به چگالی ، استحکام حرارتی بالا و خواص ویژه سطح خارجی است .
کامپوزیتهای دارای ذرات ریز
این نوع کامپوزیتها شامل ذراتی از عنصر یا ترکیبی غیر از عنصر یا ترکیب فاز زمینه اند . ذرات فاز تقویت کننده می تواند به صورت نامنظم و غیر یکنواخت در مرز دانه ها ، یا تقریباً یکنواخت در تمامی زمینه ها و یا جهت دار پراکنده و توزیع شود . بدین صورت توزیع ذرات ماده تقویت کننده در ماده زمینه می تواند به گونه ای باشد که خواص ایجاد شده به صورت همسانگرد و یا ناهمسانگرد باشد. حالت توزیع غیر یکنواخت و جهت دار ماده تقویت کننده در کامپوزیتها ، اهمیت صنعتی ویژه ای دارد . برای مثال توزیع ذرات فاز در سوپر آلیاژهای پایه درسوپر آلیاژهای پایه نیکل در جهات > 100< . برای شکل گیری ذرات رسوب در جهات خاص امکانات مختلف زیر وجود دارد :

1-انجماد یوتکتیکی جهت دار
2-جدایش به کمک ایجاد میدان مغناطیسی
3-اتصال فازهایی که قبلاً به طور مصنوعی جهت دار شده است .
خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت به مقدار درصد ذرات فاز دوم ، اندازه و شکل ذرات و نحوه توزیع آنها در فاز زمینه بستگی دارد . اگر ذرات پراکنده شده در فاز زمینه به صورت ریز و تقریباً یکنواخت توزیع شده و با فاز زمینه تطابق ساختاری نداشته باشد ، مانع حرکت نابجاییها شده و موجب افزایش استحکام فاز زمینه می شود .
کامپوزیتهایی که در دمای معمولی محیط استحکام آنها با پراکنده سازی ذرات فاز دوم افزایش یافته است می تواند از آلیاژهای پیر سختی شده ، که شامل رسوبهایی با تطابق ساختاری با فاز زمینه است ، ضعیفتر باشد . در هر صورت تا زمانی که در این نوع کامپوزیتها فعل و انفعالاتی مانند پیرسازی بیش از حد بازپخت بیش از حد ، رشد دانه ها ، رشد فاز دوم پراکنده شده در فاز زمینه که منجر به نرم شدن می شود انجام نگرفته است ، استحکام آنها بالاست .
اما زمانی که یکی از پدیده های اشاره شده انجام گیرد استحکام کامپوزیت به تدریج کاهش می یابد .
بنابراین در این آلیاژ با افزایش دما استحکام کاهش می یابد . علاوه بر آن مقاومت خزشی می تواند برتر از مقاومت خزشی فلزات و آلیاژها باشد .
حلالیت فاز پراکنده شده در فاز زمینه باید محدود و کم باشد و

تحقیق درباره کامپوزیت های تقویت شده با الیاف