• بازدید : 44 views
  • بدون نظر
این فایل در ۸۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

مواد مرکب به خاطر داشتن وزن سبک ، همچنين حجمي مساوي با حجم آلياژهاي ديگر و خواص مکانيکي منحصر به فردي که ارائه مي کنند در دهه هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. از اين مواد بيشتر در سازه هاي فضاي  و صنايع هوايي استفاده مي شود. مواد مرکب از دو جزء اصلي تشکيل شده اند: ۱- فلز پايه ۲- عامل تقويت کننده 
بصورت کلي از فلزات با وزن کم به عنوان فلز پايه و همچنين از مواد سراميکي به عنوان تقويت کننده استفاده مي شود از مهمترين و معروفترين مواد مرکب مي توان به ماده مرکب با زمينه آلومينيومي و تقويت کننده ذره اي کاربيدسيليکون اشاره کرد آلومينيوم و کاربيدسيليکون به علت نزديک بودن دانسيت هايشان به يکديگر مي توانند خصوصيات عالي مکانيکي را در وزن کم بوجود بياورند در اين تحقيق نحوه ساخت اين ماده مرکب از روش ريخته گري در قالب فلزي مورد بررسي قرار مي گيرد و تأثير دو فاکتور مختلف ، يک درصد وزني تقويت کننده و ديگري سرعت هم زدن مخلوط مذاب بر روي خواص مکانيکي از جمله سختي و استحکام مورد بحث و بررسي قرار مي گيرد نتايج حاصل شده به ما نشان مي دهد که با اضافه کردن مواد سراميکي به فلز پايه تغييرات اي در رفتار مکانيکي فلز پايه ايجاد مي شود که در اين پايان نامه به تفصيل به بررسي اين رفتار مي پردازيم .
استفاده از مواد كامپوزيت طبيعي، بخشي از تكنولوژي بشر از زماني كه اولين بناهاي باستاني، كاه را براي تقويت كردن آجرهاي گلي به كار بردند بوده است. مغولهاي قرن دوازدهم، سلاح هاي پيشرفته اي را نسبت به زمان خودشان با تير و كمان هايي كه كوچكتر و قوي تر از ديگر وسايل مشابه بودند ساختند. اين كمانها سازه هاي كامپوزيني اي بودند كه به وسيله تركيب زردپي احشام (تاندون)، شاخ، خيزران (بامبو) و ابريشم ساخته شده بودند كه با كلوفون طبيعي  پيچيده مي شد.اين طراحان سلاح هاي قرن دوازدهم، دقيقاً اصول طراحي كامپوزيت را مي فهميدند. اخيراً بعضي از اين قطعات موزه اي ۷۰۰ ساله كشيده و آزمون شدند. آنها از نظر قدرت حدود %۸۰ كمانهاي كامپوزيتي مدرن بودند. در اواخر دهه ۱۸۰۰، سازندگان كانو قايق هاي باريك و بدون بادبان و سكان، تجربه مي كردند كه با چسباندن لايه هاي كاغذ محكم كرافت   با نوعي لاك به نام شلاك ، لايه گذاري كاغذي را تشكيل مي دهند. در حالي كه ايده كلي موفق بود، ولي مواد به خوبي كار نمي كردند. چون مواد در دسترس، ترقي نكرد، اين ايده محو شد. در سالهاي بين ۱۸۷۰ تا ۱۸۹۰ انقلابي در شيمي به وقوع پيوست. اولين رزين هاي مصنوعي (ساخت بشر) توسعه يافت به طوري كه 
مي توانست به وسيله پليمريزاسيون از حالت مايع به جامد تبديل شود. اين رزين هاي پليمري از حالت مايع به حالت جامد توسط پيوند متقاطع مولكولي تبديل مي شوند. رزين هاي مصنوعي اوليه شامل، سلولوئيد، ملامين و باكليت  بودند.در اوايل دهه ۱۹۳۰ دو شركت شيميايي كه روي توسعه رزين هاي پليمري فعاليت مي كردند، عبارت بودند از ” American Cyanamid ” و ” Dupont ” .
در مسير آزمايشاتشان هر دو شركت به طور مستقل و در يك زمان به فرمول ساخت رزين پلي استر دست يافتند. هم زمان، شركت شيشه ” Owens – lllinois ” شروع به ساخت الياف شيشه به همان صورت بنيادي بافت پارچه هاي نساجي نمود. در طي سال هاي ۱۹۴۳ و ۱۹۳۶ محققي به نام ” Ray Green ” در اوهايو اين دو محصول جديد را تركيب كرد و شروع به قالب گيري قايق هاي كوچك نمود. اين زمان را شروع كامپوزيت هاي مدرن مي شناسند. در حين جنگ جهاني دوم، توسعه رادار به محفظه هاي غير فلزي نياز پيدا كرد و ارتش آمريكا با تعداد زيادي پروژه هاي تحقيقاتي، تكنولوژي نوپاي كامپوزيت ها را توسعه بخشيد. فوراً، به دنبال جنگ جهاني دوم، كامپوزيت به عنوان يك ماده مهندسي اصلي پديدار شد. صنعت كامپوزيت در اواخر دهه ۱۹۴۰ با علاقه شديد به آن شروع شد و به سرعت در دهه ۱۹۵۰ توسعه يافت. بيشتر روش هاي امروزي قالبگيري و فرايند انجام كار روي كامپوزيت ها در سال ۱۹۵۵ گسترش يافت. قالبگيري باز (لايه گذاري دستي)، قالبگيري فشاري، استفاده از پاشش الياف سوزني، قالبگيري به روش انتقال رزين، روش فيلامنت وايندينگ، استفاده از كيسه خلاء و روش پاشش در خلاء همگي بين سالهاي ۱۹۴۶ و ۱۹۵۵ توسعه يافتند و در توليد استفاده شدند. محصولات ساخته شده از كامپوزيت ها در طي اين دوره شامل اين موارد بودند: قايق ها، بدنه 
اتومبيل ها، قطعات كاميون ها، قطعات هواپيماها، مخازن ذخيره زير زميني، 
ساختمان ها و بسياري ديگر از محصولات مشابه.
امروزه صنعت كامپوزيت به رشد خود ادامه مي دهد چرا كه به دنبال افزايش قدرت، سبكي، دوام و زيبايي محصولات مي باشيم.
 كامپوزيت ها  مخلوط يا تركيبي از چند ماده ( حداقل دو ماده ) يا جزء اصلي هستند . اجزاي تشكيل دهندة  هر كامپوزيت از لحاظ شكل ، تركيب شيميايي و خواص با يكديگر متفاوتند . كامپوزيت ها در اصل به منظور دستيابي به تركيبي از خواص ، كه درهريك از مواد يا اجزاي تشكيل دهندة آنها به تنهايي وجود ندارد توليد مي شوند بدين ترتيب مي توان موادي با  خواص جديد وبهتر با توجه به كاربردهاي صنعتي مورد نظر توليد كرد .
 مواد كامپوزيتي معمولاً شامل يك مادة خالص يا تركيبي از حداقل دو ماده به عنوان مادة زمينه  و يك يا چند مادة ديگر موسوم به مادة تقويت كننده هستند. كامپوزيت ها از لحاظ شكل مادة تقويت كننده به سه گروه تقسيم بندي مي شوند ذره‌اي ، اليافي يا رشته اي ( پيوسته يا ناپيوسته  ) و لايه اي . شكل(۲-۱) نمونه هايي از سه نوع ساختار كامپوزيتي را نشان مي دهد. سالهاست كه تحقيقاتي براي دستيباي به مواد جديدتر با خواص مكانيكي بهتر انجام گرفته و هنوز هم همگام با پيشرفت هاي سريع صنعتي دنبال مي شود هدف اين تحقيق غالباً توليد موادي  با نسبت مناسب از استحكام كششي به چگالي ، استحكام حرارتي بالا و خواص ويژه سطح خارجي (مانند مقاومت سايشي  بالا ) است 
كامپوزيت هاي داراي ذرات ريز  
 اين نوع كامپوزيت ها شامل ذراتي از عنصر يا تركيبي غير از عنصر يا تركيب فاز 
زمينه اند. ذرات فاز تقويت كننده مي تواند به صورت نامنظم و غيريكنواخت در مرزدانه ها ، يا تقريباً ‌يكنواخت در تمامي زمينه و يا جهت دار پراكنده و توزيع شود بدين صورت توزيع ذرات مادة تقويت كننده در مادة زمينه مي تواند به گونه اي باشد كه خواص ايجاد شده به صورت همسانگرد و يا ناهمسانگرد باشد. حالت توزيع 
غير يكنواخت و جهت دار مادة تقويت كننده در كامپوزيت ها ، اهميت صنعتي ويژه اي دارد. براي مثال توزيع ذرات فاز  (Ni3 AL) در سوپر آلياژهاي پاية‌نيكل در جهات <100>. براي شكل گيري ذرات رسوب در جهات خاص امكانات مختلف زير وجود دارد :
۱- انجماد يوتكتيكي جهت دار ( در سوپر آلياژهاي دماي بالا)
۲- جدايش به كمك ايجاد ميدان مغناطيسي (مورد استفاده براي مغناطيس هاي دائمي)
۳- اتصال فازهايي كه قبلاً به طورمصنوعي جهت دار شده است ( مواد تقويت شده با الياف ) رشد طبيعي فازهاي مخلوط ( مانند چوب ).
 خواص فيزيكي  و مكانيكي كامپوزيت  به مقدار درصد ذرات فاز دوم ، اندازه و شكل ذرات و نحوة توزيع آنها در فاز زمينه بستگي دارد اگر ذرات پراكنده شده در فاز زمينه به صورت ريز و تقريباً يكنواخت توزيع شده و با فاز زمينه  تطابق ساختاري نداشته باشد، مانع حركت نابجايي ها شده و موجب افزايش استحكام فاز زمينه مي شود. كامپوزيت هايي كه در دماي معمولي محيط استحكام آنها با پراكنده سازي ذرات فاز دوم افزايش يافته است مي تواند از آلياژهاي پيرسختي شده، كه شامل رسوب هايي با تطابق ساختاري با فاز زمينه است، ضعيفتر باشد. در هر صورت تا زماني كه در اين نوع كامپوزيت ها فعل و انفعالاتي مانند 
پير سازي بيش از حد، بازپخت بيش از حد ، رشد دانه ها، رشد فاز دوم پراكنده شده در فاز زمينه كه منجر به نرم شدن مي شود انجام نگرفته است ، استحكام آنها بالاست. اما زماني كه يكي از پديده هاي اشاره شده انجام گيرد 

عتیقه زیرخاکی گنج