۲۰ اردیبهشت ۱۳۹۳
 
نوشته شده توسط : مدیر

اجزای تشکیل دهنده ی چند سازه ها

یک چند سازه ،از دو فاز عمده تشکیل یافته است : فاز پیوسته (ماتریس)و فاز ناپیوسته (تقویت کننده).

فاز پیوسته(ماتریس)این فاز ،زمینه ای اصلی چند سازه را تشکیل می دهد و به عنوان محیط نگهدارنده ی تقویت کننده ها عمل می کند . انواع رزین های بسیاری (گرما سخت ماننده رزین پلی استر،اپوکسی،پلی ایمید،اوره و فرمالدهید و ملامین،گرمانرم ماننده نایلون،پلی کربنات ،پلی استال و پلی سولفون ها )می توانند نقش فاز پیوسته را ایفا کنند. البته نیازی نیست که همه ی چند سازه ها دارای فاز پیوسته باشد . برای نمونه ،می توان از پارچه های کتان و پلی استر نام برد .این ها از جمله چندسازه های الیاف – الیاف ۳ هستند که در آن ها رشته ها،تنها به هم بافته شده اند ، نه این که درون یک ماتریس قرار گرفته باشد.

فاز ناپیوسته (تقویت کننده)این فاز،غالبا به دو دسته ی کلی ذره ای۴ والیافی۵ تقسیم می شود.در نوع ذره ای ،فاز تقویت کننده از ذره های آلی مانند دوده و گردهای چوب و پوست خشکبار،یا ذره های معدنی هم چون سیلیکات ها ،خاک رس،گرد سنگ ،نمک ها ،فلزها و …. تشکیل شده است و خواص چند سازه به جهت بستگی ندارد این دسته از چند                  سازه ها در قطعات با اصطکاک زیاد به کار می روند .در نوع الیافی ،رشته هایی از نوع آلی ،مانند پلی استر،نالیون،اکریلیک ،سلولوز،پنبه و ریون یا لیف های معدنی مانند آزبست و شیشه و آرامیدی  (نخی،رشته ای ،  پارچه ای و ترکیبی)فاز تقویت کننده و عضو بارپذیر اصلی است. این دسته از چند سازه ها ترکیبی از استحکام و مدول را ارایه می دهند که قابل قیاس یا بهتر از بسیاری از مواد فلزی سنتی است و در بسیاری از کاربردها هم چون صنایع فضایی که کاهش وزن سازه در آن اهمیت دارد،می تواند جانشین فلزها شود .در یک چندسازه ی الیافی،ماتریس الیاف را محکم در جای خود نگه داشته ،از سایش مکانیکی حفاظت می کنند. در صورت اعمال نیروی خارجی ،ماتریس با تغییر شکل،تنش ها وارده را به طور یک نواخت به الیاف درون خود منتقل ساخته ،سبب ایجاد سپر حفاظتی در برابر شرایط نامناسب می شود.

ویژگی ها و برتری های اصلی چندسازه ها

با توجه به تنوع و گستردگی انواع موادی که می توانند در فازهای پیوسته و ناپیوسته ی چند سازه ها مورد استفاده قرار گیرند،فراورده های چندسازه ای از برتری ها و خواص گوناگونی می تواند برخوردار شود که نمونه هایی از آن عبارت اند :چگالی پایین ،برخورداری از نارسانایی در برابر گرما و جریان برق،قابلیت جذب انواع انرژی،سهولت تولید،استحکام فشاری و کششی و سایشی ،مقاومت شیمیایی و ارزش افزوده ی بالا.

کاربردهای مهم چندسازه ها

از جمله مهم ترین کاربردها می توان به کاربرد چندسازه ها در صنایع نظامی ،صنایع هوایی و دریایی،صنایع حمل و نقل عمومی(خودرو سازی و ریلی)،صنایع آزمایشگاهی و شیمیایی ،صنایع الکتریکی و رایانه ای ،ساخت قطعه های ورزشی،قایق ها و وسایل تفریحی اشاره کرد.

چندسازه ها در ابعاد نانو

در دنیای امروز ،از فناوری،به عنوان روندی کلیدی و اثر بخش در علم ،فناوری و صنایع یاد میشود.اگر فناوری نانو را مدیون ریز شدن در ابعاد چندسازه ها بدانیم،سخنی به گزاف نگفته ایم . چندسازه های در ابعاد نانو ،نامی است که به این نوع چندسازه ها داده شده است .البته تعدادی کمی از این نوع چندسازه ها کاربرد صنعتی یافته اند اما پژوهش در    زمینه ی افزایش  تولید آن ها،به دلیل قابلیت های بالای کاربرد آن ها(حسگرها،نیم رساناها،کاتالیزگرها،صنایع نوری –الکتریکی و…..)به طور فزاینده ای رو به گسترش است .

نانورس ها و لوله های کربنی نانو دو نوع مهم این دسته از چند سازه ها هستند. با توجه به گستردگی پژوهش روی لوله های کربنی نانو،توضیحاتی چند در این زمینه ارایه می شود.

لوله های کربنی نانو،لوله هایی مستقیم با قطری در حد نانومتر و دارای خواص نزدیک به خواص الیاف ایده آل گرافیت هستند که در سال ۱۹۹۱به طور اتفاقی ،هنگام بررسی سطح الکترودهای گرافیکی مورد استفاده در تخلیه ی قوس الکتریکی ،توسط سونیو ایجیما کشف شدند.

استثنایی بودن ساختار لوله های نانو،ناشی از ویژگی خاص آرایش هندسی آن هاست و تقارن بالا و قطر ویژه،خصوصیت الکترونیکی منحصر به فردی برای آن ها فراهم آورده است.این نوع چندسازه ها یکی از سفت ترین مواد به شمار می روندو بهترین الیافی هستند که از ساختار گرافیت ساخته شده است .رفتار پلاستیکی غیر عادی،رفتار کونتیده ی رسانش،داشتن فاز پیوسته قابل حذف جهت ساخت ساختارهای چندسازه ها از خواص منحصر به فرد آن هاست.

بیش تر کاربردها بر اساس ساختار الکترونیکی، استحکام مکانیکی،انعطاف پذیری و ابعاد لوله ی نانو پیشنهاد شده است  لوله های نانو می توانند به دلیل برخورداری از کشسانی بالا،به عنوان نیشتر نانو به کار روند .چند سازه های اپوکسی از لوله ی نانوی چند لایه ای ساخته شده اند که افزایش در مدول ایجاد کرده است. ساخت چندسازه های الکتریکی و گرمایی بالا با استفاده از بسپارهای پر شده با لوله های نانو در حال بررسی است.استفاده از لوله های نانو در فاز پیوسته ی بسپاری جهت خواص نوری غیر خطی و فناوری غشاء برای کاربردهای زیست شناختی پشنهاد شده است .

ساختاری تو خالی لوله های نانو باعث کاهش در چگالی آن ها می شود . ار این رو در تهیه ی چند سازه ها و پیل های سوختی سودمند خواهد بود .استحکام ویژه ی آن دست کم ۱۰۰برابر فولاد است.لوله های نانو مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی داشته،از پایداری گرمایی برخوردارند . در خلاءلوله های نانو در هر دمای پایدارند.انتقال الکترون در لوله های نانو منحصر به فرد است و درجهت محور به شدت رسانا  هستند. رسانایی گرمایی آن در جهت محوری نیز بالاست لوله های نانو از دید کاتالیزگری فعال هستند.

پر کردن لوله های نانو برای ایجاد مواد هیبرید اصلاح شده، به منظور کاربردهایی مانند وسایل fieldemiting،نانوسیم و چندسازه ها،انواع جدید کاتالیزگرهای متخلخل در حال گسترش هستند.در واقع،لوله های کربنی نانو حد اعلای الیاف کربنی هستند که در حوزه ی کاربرد چند سازه ها می توانند تاثیری ژرف بر جای گذراند.

نتیجه

با توجه به ویژگی های کاربردی و برتری های ویژه ی چند سازه ها،بویژه زمانی که از فناوری نانو متاثر شود،توجه به این عرصه می تواند به عنوان فرصتی برای پیشرفت پدیدآورده بویژه با هم گرایی علوم  ،زمینه ی ایجاد حوزه های بین رشته ای و چندرشته ای جدید در آموزش ،فناوری و صنعت فراهم می شود . از این رو،باید نانو چند سازه ها را مسیر اجتناب ناپذیر آموزش ،تحقیقات و صنعت  دانست که به باور صاحب نظران،مرزبندی آینده میان کشورها،بر مبنای میزان توانمندی آن ها در این عرصه ،سهمی خواهد بود که از فراورده های نانو چند سازه ای جهان دارند.

در واقع،برای آن که از قافله عقب نمانیم ،نباید منتظر حوادث آینده باشیم ،بلکه باید نقش آینده سازی  خود را ایفا کنیم



:: موضوعات مرتبط : نوین
:: برچسب ها :
تاریخ انتشار : شنبه, ۲۰ اردیبهشت ۱۳۹۳ | ۱ دیدگاه
 
یک دیدگاه نوشته شده است! می توانید دیدگاه خود را بنویسید

  • پاسخ دهید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *



     
       
    گرچه خسته ام گرچه دلشکسته ام بازهم گشوده ام درى به روى انتظارتابگويمت هنوزهم به آن صداى آشنا اميدبسته ام. اى توصاحب زمان! اى توصاحب زمين! دل جداز يادتوآشيانه اى خراب وبى صفاست يادسبزوروح بخش تو يادلطف بى نهايت خداست کوچه باغ سينه ام اى گل محمدى به عطرنامت آشناست آنکه درپى تونيست کيست؟ آنکه بى بهانه توزنده است درکجاست؟ صبحگاه جمعه هاآفتاب ياد توز «ندبه»هاى ماطلوع مى کند.آنکه شب پس ازدعابا سروداشتياق ونغمه اميدبادلى سفيدخواب رفته است روز رابه شوق ديدنت شروع مى کند.اى تومعنى اميدوآرزو!اى براى انتظار عاشقانه آبرو!عشقهاى پاک درميان خنده هاوگريه هاى عاشقان پيش عصمت الهى ات خضوع مى کند. اى بهانه اى براى زيستن! اشتياق همچوسبزه بهاره هرطرف دميده است.جمکران جلوه اى ازانتظاروشوق ماست اى بهارجاودان اى بهارآفرين مادرانتظارمقدم توييم اى اميد آخرين!