پیش آغشته, دانشنامه کامپوزیت ها, فایبرگلاس, فیلامنت وایندینگ, قالبگیری فشاری, مقالات, مقالات دانشنامه کامپوزیت

الیاف غیرمتداول

آنچه در مقاله “الیاف غیر متداول” می خوانید:

– الیاف پلی استر

– الیاف پلی اتیلن

– الیاف کوارتز

– الیاف بور

– الیاف سرامیک

 

در صنعت کامپوزیت الیافی نیز وجود دارد که می توان از آنها در سازه های کامپوزیتی پیشرفته استفاده کرد اما استفاده از آنها گسترده نیست:

 

پلی استر

الیافی با چگالی کم و استحکام بالا با مقاومت در برابر ضربه خوب اما مدول کم. فقدان سختی آن معمولاً مانع از گنجاندن آن در یک جزء کامپوزیت می شود، اما در مواردی که وزن کم، مقاومت در برابر ضربه یا سایش زیاد و هزینه کم مورد نیاز است مفید است. این ماده عمدتاً به عنوان یک ماده روکش استفاده می شود، زیرا می تواند بسیار صاف باشد، وزن را کاهش دهد و با اکثر انواع رزین به خوبی سازگار باشد.

 

پلی اتیلن

با آرایش تصادفی مولکولی، پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا خواص مکانیکی بسیار پایینی دارند. با این حال، اگر با فرآیندی به نام ریسندگی ژل، محلول آن به صورت یک رشته کشیده شود، گره‌خوردگی‌های آن‌ها باز شده، در یک راستا قرار می گیرند. این آرایش تک جهتی استحکام کششی بسیار بالایی را برای فیلامنت و الیاف حاصل به همراه می‌آورد. با این حال، مدول کششی و استحکام نهایی الیاف فقط اندکی بهتر از شیشه E و کمتر از آرامید یا کربن است. این الیاف همچنین مقاومت فشاری بسیار پایینی را در فرم چندلایه نشان می‌دهند. این عوامل، همراه با قیمت بالا، و مهمتر از آن، مشکل در ایجاد اتصال خوب بین الیاف/زمینه، به این معنی است که استفاده از الیاف پلی اتیلن برای ساخت کامپوزیت گسترده نیست.

 


در برخي كاربردها ذرات معدني به عنوان تقويت كننده پليمرها استفاده مي‌شوند.ذرات معدني به شرط دارا بودن نسبت
aspect (طول به قطر”d/l”) كافي و چسبندگي مناسب به ماتريس پليمري، خواص خوبي به پليمر مي‌دهند. اين الياف به راحتي فرآورش مي‌شوند و كمتر مي‌شكنند و فرسايش كمي در تجهيزات توليد ايجاد مي‌كنند. گاهي اوقات طبيعت شيميايي اين مواد مي‌تواند ويژگي‌هايي چون مقاومت شعله در پليمر ايجاد مي‌نمايد.

کوارتز

یک نسخه شیشه ای ولی با سیلیس بسیار بالا با خواص مکانیکی بسیار بالاتر و مقاومت عالی در برابر دماهای بالا (1000 درجه سانتیگراد +). با این حال، فرآیند تولید و تولید با حجم کم منجر به قیمت بسیار بالایی می شود.

 

بور

الیاف کربن یا فلز با لایه ای از بور پوشانده می شوند تا خواص کلی الیاف بهبود پیدا کند. اتم هاي سبك بُر چند ظرفيتي هستند و پيوندهاي با ظرفيت بالا ايجاد مي‌نمايند و در عين حال دانسيته پاييني دارند. توليد تجاري الياف بُر، انحصارا توسط روش deposition بخار شيميايي (Cvd =‌Deposition vapour chemical) انجام مي‌گيرد.
بور شكل deposite شده فاز بخار روي رشته نازكي از يك فلز نسوز (معمولا تنگستن) به قطر m m 12 است. رشته تنگستن به عنوان بستر deposition عمل مي‌نمايد. هم‌ هاليد بُر و هم هيدريد بُر براي انتقال بُر به بستر رشته‌اي استفاده مي‌شوند. در يك سيتم‌هاليدي، هيدروژن براي احياء‌ هاليد به بُر استفاده مي‌شود. در سيستم هيدريدي، از تخريب حرارتي در فشار پايين استفاده مي‌شود.

قطر رشته‌هاي بور صد ميكرومتر مي‌باشد و استحكام كششي آنها مي‌تواند در محدوده ی دو تا چهار گيگاپاسكال و مدول آنها در حدود سيصد و هشتاد مگاپاسكال باشد. در مجموع مي‌توان گفت اين الياف خواص بسيار جالبي دارند ولي گران قيمتند. هزینه بسیار بالای این الیاف استفاده از آن را به کاربردهای هوافضا با دمای بالا و تجهیزات ورزشی تخصصی محدود می کند. در هر حال خواص آن می‌تواند به دوبرابر کربن با استحکام بالا برسد.

 

سرامیک

الیاف سرامیکی، معمولاً به شکل کوتاه، عمدتاً در کاربردهایی استفاده می‌شوند که به مقاومت در برابر دمای بالا نیاز دارند. آنها اغلب با ماتریس های غیر پلیمری مانند آلیاژهای فلزی استفاده می‌شوند.

 

بازگشت به لیست

دیدگاهتان را بنویسید

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


The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.