1 - التعاريف

المواد المركبة هي المواد الجديدة التي يتم تصنيعها من قبل الناس من خلال الاستفادة المثلى من مكونات مختلفة من المواد المتقدمة تكنولوجيا التصنيع . يجب أن تستوفي المواد المركبة المحددة بشكل عام الشروط التالية :

( ط ) يجب أن تكون المواد المركبة من صنع الإنسان وأن تصمم وتصنع وفقا للاحتياجات؛

' 2 ` يجب أن تتكون المواد المركبة من عنصرين أو أكثر من عناصر المواد ذات الخصائص الكيميائية والفيزيائية المختلفة ، وذلك في شكل تصميم ونسب وتوزيع ، مع وجود واجهة واضحة بين هذه العناصر؛

` 3 ` أن تكون قابلة للتصميم الهيكلي وأن تكون قادرة على تصميم الهياكل المركبة؛

( د ) المواد المركبة ليس فقط الحفاظ على مزايا كل عنصر من عناصر الأداء ، ولكن أيضا من خلال التكامل والترابط بين خصائص كل عنصر يمكن الحصول على خصائص متكاملة لا يمكن أن يتحقق من قبل عنصر واحد من المواد .

مصفوفة المواد المركبة تنقسم إلى نوعين : المعادن اللافلزية . مصفوفة معدنية تستخدم عادة الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس والتيتانيوم وسبائكه . المصفوفة المعدنية الاصطناعية الراتنج ، والمطاط ، والسيراميك ، الجرافيت ، الكربون ، وهلم جرا . تعزيز المواد أساسا الألياف الزجاجية ، ألياف الكربون ، البورون الألياف ، ألياف الأراميد ، كربيد السيليكون الألياف ، ألياف الأسبستوس ، شعيرات ، والمعادن .

2 - التصنيف

المواد المركبة هي خليط . وقد لعبت دورا كبيرا في العديد من المجالات ، لتحل محل العديد من المواد التقليدية . المواد المركبة يمكن تقسيمها إلى المعادن والمواد المركبة ، غير المعدنية والمواد المركبة ، غير المعدنية وغير المعدنية والمواد المركبة . وفقا لخصائصها الهيكلية تنقسم أيضا إلى :

المقوى بالألياف المركبة . جميع أنواع الألياف عززت المواد المركبة في المصفوفة . مثل البلاستيك المقوى بالألياف ، الألياف عززت المعادن .

ساندويتش المواد المركبة . فائدة نموذج يتكون من سطح المواد الأساسية مع خصائص مختلفة . عادة ما تواجه المواد عالية القوة ، رقيقة . المواد الأساسية هي خفيفة الوزن ، وانخفاض القوة ، ولكن لديها بعض الصلابة و سمك . فائدة نموذج يمكن تقسيمها إلى اثنين من طبقات الصلبة العسل طبقات .

غرامة الحبيبات المركبة . بجد الجسيمات الدقيقة موزعة بالتساوي في مصفوفة ، مثل تشتت عزز كربيد ، سيرميت ، الخ .

الهجين المواد المركبة . فائدة نموذج يتكون من اثنين أو أكثر من تعزيز المرحلة مواد مختلطة في مصفوفة المرحلة المادية . بالمقارنة مع التقليدية واحدة عززت المرحلة المركبة ، وقوة تأثير ، وقوة التعب ، وصلابة الكسر هي تحسنت كثيرا . يمكن تقسيمها إلى طبقة طبقة ساندويتش الهجين الهجين الهجين ، الهجين ، الهجين ، الهجين .

المواد المركبة يمكن تقسيمها إلى نوعين : الهيكلية والوظيفية المركبة .

المواد المركبة الهيكلية هو نوع من المواد المستخدمة في هيكل الحاملة ، التي تتألف أساسا من تعزيز العنصر الذي يمكن أن تحمل حمولة مصفوفة العنصر الذي يمكن أن يربط تعزيز عنصر في مادة واحدة ، وفي الوقت نفسه نقل القوة . التعزيز يشمل جميع أنواع الزجاج والسيراميك ، الكربون ، البوليمر والمعادن والألياف الطبيعية ، والأقمشة ، شعرات ، ورقة ، والجسيمات ، مصفوفة البوليمر ( الراتنج ) ، والمعادن والسيراميك والزجاج والكربون والاسمنت . أنواع كثيرة من المواد المركبة الهيكلية يمكن أن تتكون من مختلف التعزيز و ركائز مختلفة ، و سميت المصفوفة المستخدمة ، مثل البوليمر ( الراتنج ) مركّبات المصفوفة . . . المواد المركبة الهيكلية يتميز في ذلك عنصر اختيار المواد يمكن أن تكون مصممة وفقا لمتطلبات الإجهاد في استخدام المواد ، والأهم من ذلك ، يمكن أن يكون تصميم هيكل المركبة ، أي تعزيز تصميم تخطيط الجسم ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات معقولة وتوفير المواد .

وظيفية المواد المركبة عادة ما تتكون من عنصر وظيفي و عنصر المصفوفة ، مصفوفة ليس فقط يلعب دورا في تشكيل كامل ، ولكن أيضا يمكن أن تنتج التآزر أو تعزيز وظيفة . وظيفية المواد المركبة هي المواد المركبة التي توفر الخصائص الفيزيائية الأخرى من الخواص الميكانيكية . على سبيل المثال : التوصيل ، التوصيل ، semiconductive ، المغناطيسية ، كهرضغطية ، التخميد ، وامتصاص موجة ، موجة اختراق ، والاحتكاك ، التدريع ، مثبطات اللهب ، ومكافحة الحرارة ، وامتصاص الصوت ، والعزل الحراري وغيرها من تسليط الضوء على وظيفة معينة . وظيفية المواد المركبة . وظيفية المواد المركبة تتكون أساسا من وظيفة الجسم ، وتعزيز الجسم القاعدية . وظيفة الجسم يمكن أن تتكون من واحد أو أكثر من المواد الفنية . المواد المركبة من وظائف متعددة يمكن أن يكون تعدد المهام . وفي الوقت نفسه ، قد يكون هناك وظائف جديدة بسبب تأثير مركب . متعددة الوظائف المواد المركبة هو اتجاه التنمية وظيفية المواد المركبة .

المواد المركبة يمكن أيضا أن تكون مقسمة إلى فئتين : المشتركة والمتقدمة .

المواد المركبة المشتركة ، مثل الألياف الزجاجية البلاستيك المقوى ، مصنوعة من الألياف الزجاجية عززت مع انخفاض الأداء العادي البوليمر ( الراتنج ) . بسبب انخفاض الأسعار ، وقد وضعت على نطاق واسع ، وقد استخدم على نطاق واسع في السفن والمركبات الكيميائية الأنابيب وخزانات التخزين ، وبناء الهياكل ، والسلع الرياضية ، وهلم جرا .

المواد المركبة المتقدمة يشير إلى المواد المركبة التي تتكون من عالية الأداء عززت المواد مثل ألياف الكربون ، ألياف الأراميد تساوي عالية الأداء مقاومة للحرارة البوليمر . على الرغم من الأداء الممتاز ، ولكن الأسعار مرتفعة نسبيا ، وذلك أساسا في صناعة الدفاع الوطني ، والطيران والفضاء ، والآلات الدقيقة ، الغواصات العميقة ، والروبوتات والمكونات الهيكلية والسلع الرياضية الراقية .

تطبيق

مجالات التطبيق الرئيسية من المواد المركبة هي :

مجال الطيران والفضاء . لأن المواد المركبة لديها مزايا الاستقرار الحراري جيدة ، وارتفاع قوة محددة ، وصلابة محددة ، ويمكن استخدامها في تصنيع أجنحة الطائرة و جسم الطائرة الأمامي ، هوائي الأقمار الصناعية ، ودعم هيكل منه ، الخلايا الشمسية أجنحة وقذيفة قذيفة ، قذيفة كبيرة من المركبات الحاملة ، محرك قذيفة ، مكوك الفضاء هيكل ، الخ .

صناعة السيارات . لأن المواد المركبة الخاصة خصائص الاهتزاز التخميد ، الاهتزاز التخميد ، والحد من الضوضاء ، ومقاومة التعب جيدة الأداء ، من السهل إصلاح بعد الضرر ، من السهل أن تكون جزءا لا يتجزأ من تشكيل .

الكيميائية ، والمنسوجات ، وتصنيع الآلات . مقاومة جيدة للتآكل من ألياف الكربون الراتنج مصفوفة مركب من المواد ، ويمكن استخدامها في تصنيع المعدات الكيميائية ، وآلات النسيج ، ورقة آلة ، آلة نسخ ، عالية السرعة آلة أداة ، أدوات دقيقة ، وهلم جرا .

المجال الطبي . من ألياف الكربون المركبة تمتلك خصائص ميكانيكية ممتازة و لا امتصاص الأشعة السينية ، ويمكن استخدامها في تصنيع أجهزة الأشعة السينية الطبية وتقويم العظام . من ألياف الكربون المركبة لديها أيضا توافق مع الحياة و الدم ، والاستقرار جيدة في البيئة البيولوجية ، كما تستخدم المواد الطبية الحيوية . وبالإضافة إلى ذلك ، المواد المركبة المستخدمة في تصنيع الأجهزة الرياضية ومواد البناء .

الزركونيوم الفوسفات تعديل المواد المركبة

في السنوات الأخيرة ، البوليمر / غير العضوية مغلفة بمركب متناهي في الصغر قد جذبت الكثير من الاهتمام بسبب العديد من خصائص ممتازة . الكثير من البحوث تشير إلى أن الخواص الميكانيكية والحرارية خصائص المركبة يمكن أن تحسن بشكل ملحوظ في ظل حالة من انخفاض محتوى نانو العضوية الحشو . في الوقت الحاضر ، هناك العديد من الدراسات على الطبقات غير العضوية مثل montmorillonite ، الأتابولجيت ، البوليمر ، ولكن هناك عدد قليل نسبيا من الدراسات على البوليمر / الزركونيوم الفوسفات بمركب متناهي في الصغر .

α - ZRP صفح يمكن أن تبقي مستقرة نسبيا بعد إدخال interlaminar . وعلاوة على ذلك ، لديها قدرة كبيرة على التبادل الأيوني ، ولها خصائص التحكم في نسبة الطول إلى القطر ، وضيق توزيع حجم الجسيمات . من أجل زيادة المسافة بين الزركونيوم الفوسفات صحائف ، وتعزيز تقشير في مصفوفة البوليمر ، وزيادة التوافق بين الزركونيوم الفوسفات صحائف البوليمر مصفوفة ، a-zrp يجب تعديلها عضويا . α - zrp عادة ما تكون معدلة من قبل أمين أو الكحول من جزيء صغير من خلال تفاعل البروتونات أو الهيدروجين بوند مع الداخلية والخارجية من صفح .

سلسلة طويلة من أملاح الأمونيوم الرباعية ( dma-cms ) تم توليفها من قبل octadecyldimethyl أمين التعليم العالي ( DMA ) p-chloromethylstyrene ( سم ) و ( α - zrp معدلة الزركونيوم الفوسفات zrp.dma.cms ) تم الحصول عليها من خلال تبادل مع dma-cms الميثيلين أمين . ملاحظة : تعديل العضوية الزركونيوم الفوسفات بمركب متناهي في الصغر تم توليفها من قبل ذوبان مزيج من الزركونيوم الفوسفات مع ملاحظة .

كسرد التحليل أظهرت أن سلسلة طويلة من الملح الأمونيوم الرباعي dma-cms يمكن بسهولة إدراج α - ZRP بين شرائح بعد الميثيلين أمين prepresentation ، والمسافة بين طبقات من الزركونيوم الفوسفات هو توسيع من 0.8 نانومتر إلى 4 نانومتر ، تأثير إضافة واضحة . مقارنة مع zrp-dma-cms ، المسافة بين zrp-dma-cms و ps-nanocomposites زاد من 4 نانومتر إلى 4.3nm ، جزء من البوليسترين يدخل بين zrp-dma-cms . . . . . . .

التحليل الميكانيكي إلى أن قوة الشد ، معامل مرونة ، الاستطالة في كسر وقوة التأثير من ملاحظة : تعديل العضوية الزركونيوم الفوسفات بمركب متناهي في الصغر بنسبة 4 ٪ ، 21 ٪ ، 8 ٪ ، 43 ٪ على التوالي ، مع محتوى الزركونيوم الفوسفات 1 ٪ . ومع ذلك ، مع زيادة محتوى الزركونيوم الفوسفات ، قوة الشد ، معامل مرونة ، الاستطالة في كسر وقوة تأثير nanocomposites تميل إلى الانخفاض . إضافة كمية مناسبة من zrp-dma-cms تعديل الزركونيوم الفوسفات العضوية يمكن أن تعزز وتشديد ملاحظة .