کامپوزیت

صفحه 1:
INTRODUC @ COMPOSITE ۰6 

صفحه 2:
منابع Fiber Reinforced Composites, Materials, Manufacturing, and Design-P.K. Mallick-CRC press, 2008. Composite Materials Design and Applications-D. Gay, S.V. Hoa, S.W. Tsai-CRC Press-2003. Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells-Theory and Analysis-J.N. Reddy, CRC Press-2004. Material Science and Engineering - W.D. Callister, D.G. Rethwisch- John Wiley-2011. © 

صفحه 3:
تقسیم بندی مواد 0 مواد به ۴ دسته عمده تقسیم میشوند: ‎٩‏ فلزات-سرامیکها-پلیمرها-کامپوزیتها ‏0 فلزات دارای مزیتهای صلبیت. استحکام و شکل پذیری بالا اما عیب چگالی بالا میباشند. ‎٩‏ سرامیکها دارای صلبیت و استحکام بالا ولی عدم شکل پذیری مناسب ‏© پلیمرها دارای چگللی کم. شکل پذیری خوب ولی استحکام و صلبیت پایین ‎٩‏ کامپوزیتها دارای ویژگیهای صلبیت و استحکام و شکل پذیری خوب در حد = فلزات ودرعين جكالى يايين در حد يليمرها ميباشند. 

صفحه 4:
,| = ۱ — ۳ | اسم 0 1 ‎a‏ ‏= هم اد 1 

صفحه 5:
مقدمه ‎٩‏ ورود کامپوزیت به عنوان دسته جدیدی از مواد از اماسط قرن بیشتم با طراحی و ساخت کامپوزیتهای چندفازی مثل کامپوزیتهای پلیمری تقویت شده با الباف شیشه (فایبر گلاس) آغاز گشت. ‎٩‏ البته کاربرد مواد چند فازی نظیر چوب. کاه گل (لیاف کاه گل را تقویت می کنند)» و حتی برخی آلیاژها فولادی به عنوان نمونه هایی از کامپوزیت هستند که قبل از این ايام بكار ميرفتند. ‎ ‎Figure 1 Henry Ford and his composite car 

صفحه 6:
‎٩‏ اما کامپوزیت به مفهوم امروزی ّن که از ترکسب فيزيكى_جند نوع مواد ناهمگون میتوان به ماده ای جدیدی رسید که با دسته بندی قبلی مواد (فلزات. سرامیکهاء پلیمرها) متفاوت است و خواص لن نسبت به خواص اجزای سازنده بهبود يافته ست" از اوایل قرن بیستم آغاز گشت. ‎٩‏ اکنون می دانیم بوسیله ترکیب فازهای مختلف مواد میتوان به تنوع بسیار زیادی از مواد با خواص مختلف دست یافت که توسط هیچ یک از مواد موتولیتیک نمی تون یه آن دنت ‎scaly‏ ‏0 تعریف مونولیتیک ۱0۳0۱[]۳016: به موادی که دارای ریزساختا یکنواخت و پیوسته هستند و از یک نوع ماده تشکیل شده اند. ‎O‏ در مقلبل. کامپوزیتها هستند که دارای ریزساختار غیریکنواخت. ناپیوسته و چندفازی هستند. 

صفحه 7:
کابرد کامپوز پتها ‎٩‏ تلفیق گوناگون مواد مختلف برای دستیابی به خواص جدید. تنوع بسیاری در ‎Las!‏ طراحان قرار میدهد. لذا علاقه به استفاده از کامپوزیت روزافزون است. ‎٩‏ این خواص توسط هیچ یک از سه دسته دیگر قابل دسترسی نيستند. ‎٩‏ مواد کامپوزیتی دارای خواص ویژه و نامعمول هستند. لذا برای کاربردهای ویئه با تکنولوئی بالا_کاربرد دارند. به عنوان مثال در صنایع هولیی به دنبال مواد جا استحكام يلأ جكللى :يانين:: متستحكم صلب «مقاوم در برابر شرب و سائيدكى هستيم. ‏9 در هيج ماده مونوليتيكى تمامى اين خواص جمع نيست. مواد مستحكم معمولا جكللى بالايى دارند و افزايش استحكام و صلبيت با كاهش جقرمكى ‎Bashelyen‏ ‏© لذا برای دستیابی به تمامی این خواص در یک ماده باید از ترکیب مواد و خواص آنها برای بهبود خواص ترکیب بهره برد ‎ 

صفحه 8:
کار برد در صنصت خودرو © بدنه خودروها و اتوبوسها- دیسک ترمز- شاسی-سیستم تعلیق- میل گاردان- 

صفحه 9:
کاربرد در صنایع هو © بدنه هواپيماهاء بدنه و نازل موتور موشک. سپر حرارتی شاتلهای فضایی 08 121: ‏منم وتات طلسم‎ hak: the ‘casbun ‘Shere tn the ‏ما ای‎ 

صفحه 10:
کابرد در ورزش و عمرآن اسکیها و بدنه دوچرخه هاء موتورها و ماشینهای مسابقه ای پلها و نماهای کامپوزیتی» ترمیم بتون بوسیله کامپوزیت 

صفحه 11:
تعر یف کامپوز بت ‎٩‏ منظور از کامپوزیت هر ماده چند فازی است که تعمدا بصورت مصنوعی از ‏موادی که بصورت شیمیایی با هم همخولنی ندارند و توسط مرزهای مجزا از هم جدا شده انده طراحی و ساخته شده است. ‎٩‏ کامپوزیت یک ترکیب فیزیکی است نه یک ترکیب شیمیایی. در ترکیب ‏فیزیکی مواد در کنار یکدیگر در کنار یکدیگر قرار می گيرند. ‎٩‏ برخی از کامپوزیتها بصورت طبیعی وجود دارند. مثل چوب و استخوان ‎٩‏ در طراحی کامپوزیتها عمدتا فلزات. سرامیکها و پلیمرها با یکدیگر ترکیب میشوند تا خواص مکانیکی مثل صلبیت. چقرمگی و استحکام حتی در دماهای بالا بهبود یابد. ‏© فلذا کامپوزیتها دسته وسیعی از مواد را شامل ميشوند. ‎ 

صفحه 12:
دسته بندی کامپو ‎٩‏ بسیاری از کامپوزیتها متشکل از دو فاز هستند: + فاز ماتریس (۳3112) یا تقویت شونده که فاز پیوسته بوده و فاز دیگر را احاطه کرده است. ‏۲ فاز پراکنده ‎L dispersed phase)‏ ناپیوسته یا تقویت کننده ‎ceinforcement)‏ ‎۲ nso ‏خواص فازهای آسن. درصد ی‎ CD BAP GP ‏ار‎ 5 oS ‏پراکنده میباشد.‎ ‏عم‎ Kae ‏منظور از هندسه فاز پراکنده‎ ‏توزیع‎ LS pls hs ‏شکل‎ ‏© جهت آنها میباشد. 

صفحه 13:
دسته بندی کامپوز یت ‎٩‏ بر مبنای فاز پراکنده یا تقویت کننده کامپوزیتها مطلبق شکل زیر دسته بندی میشوند: ‏سه دسته اصلی کامپوزیتها. تقوبت کننده ذرات-تقویت کننده الیاف و کامپوزیتهای سازه ای_میباشند. ‎Composites ° ‎° ‎Particle-reinforced Fiber-reinforced Structural ‎Large- Dispersion- Continuous Discontinuous Laminates Sandwich particle strengthened (aligned) (short) panels ‎Aligned Randomly © oriented ‎ 

صفحه 14:
کامیوز بتهای تقو یت کننده ذرات PRC-(gl 0 کامپوزیتهای ذرات به دو دسته تقسیم می شوند: ۱- ذرات بزرگ (0۵۲[616 2۲96)) dispersion strengthened) S51, c2si5 -¥ © تفاوت لین دو دسته در اندازه ذرات تقویت کننده و در نتیجه مکانیزم تقویت كنندكى كاميوزيت مى باشد. ‎٩‏ در کامپوزیت ذرات بزرگ. واه بزرگ به لین دلیل انتخاب شده تا نشان دهد ‏اتمها و مولکولها نیست. ‏تقویت کننده معمولا سخت تر و صلب تر از ‏كه تركيب ذرات و ماتريس د, ‎٩‏ در ‎ ‎ ‏کامپوزیت ذرات بزرگ ذرا ماتریس هستند و از حرکت فاز ماتریس در نزدیکی ذرات جلوگیری به عمل می آورند. ‎٩‏ ماتریس نیز مقداری از تنشهای اعمالی رابه ذرات منتقل می کند و در نتیجه کسری از بار به عهده ذرات است. 

صفحه 15:
کامیوز یتهای تقو بت کننده ذرات (ذره اى)- 250 2 درجه تقویت شوندگی کامپوزیت وابسته به میزان استحکام چسبندگی ذرات به ماتریس است (وجه مشترک ذرات و ماتریس). © در کامپوزیت تقویت پراکندگی, ذرات دارای قطر بسیار کم در حد ‎1١.0١‏ ‎wa. Um (10-100 nm)‏ ‎٩‏ در این کامپوزيتها. عمل و عکس العمل ذرات و ماتریس در محدوده قطر اتمها و مولکولها میباشد. ‎٩‏ مکانیزم تقویت شوندگی در اين کامپوزیت شبیه رسوب سختی در آلیاژها است. عمده بار توسط ماتریس تحمل میشود و ذرات پراکنده ریز از حرک- نابجاییها جلوگیری میکنند. لذا از تغییر شکل پلاستیک جلوگیری به عمل آمده و استحکام تسلیم. نهایی و سختی بهبود می یابد. ‎ 

صفحه 16:
کامپوز یتهای ذرات بزرگ ‎٩‏ یک از مثالهای معروف کامپوزیت ذرات بزرگ بتون و آسفالت میباشد. در بتن ماتریس سیمان و ذرات. شن و ماسه هستند. در آسفالت. ماتريس قير و ذرات» شن و ماسه هستند. ‏ات دارای هندسه های مختلفی هستند. ولی باید ابعادشان در جهتهای مختلف تقریبا بسکان باشد. براى تقويت موثر ذرات بليد ريز و بطور یکنواخت داخل ماتریس شده باشند. ‏= کسر حجمی دو فاز تاصیر بسزایی در خواص مکانیکی کامپوزیت دارد. برای تعیین مدول الاستیک کامپوزیت دو رابطه اساسی وجود دارد که توسط آنها میتوان محدود بالا و پایینی برای مدول الاستیک ترکیب را بدست آورد. ‏© به این قوانین. قاعده ترکیب ۲۳1۲6 0۴ ۲۱۸16 گویند. ‎ ‎ 

صفحه 17:
قاعده یا قانون تر کیب 2 محدوه بالا برای برای مدول الاستیک کامپوزیت به قرار است: ‎E,(u) =E,V,,+ EV,‏ 0 محدوده پایینی برای مدول الاستیک از رابطه زیر بدست می آید: 7 1 ملآ ابد و ‎E,(u) E,,‏ که در آن م۲ ,م] مدول الاستیک ماتریس و ذرات» م۷ ,م۷ کسر حجمی ماتریس و ذرات است. 0 توجه شود که 100%= و/آ+ با 

صفحه 18:
Mocilis of elasticity (GPa) Tungsten concentration (vol%) ‎٩‏ کامپوزیت تنگستن - مس که در آن تنگستن فاز ذره و مس فاز ماتریس است. ‎٩‏ کامپوزیت ذرات بزرگ در هر سه نوع ماده فلزی سرامیکی و پلیمری بکار گرفته ميشود. ‎٩9‏ سرمتها 66۲۳65 کامپوزیتهای سرامیکی-فلزی هستند که در آنها ذرات بسیار سخت سرامیکی مثل کربید تیتانیوم (۲162) یا کربید تنگستن (۷۷6) در ماتریس فلزاتی مثل کبالت و نیکل قرار می گيرند. ‎ ‎ 

صفحه 19:
سرمتها- 6۴0/2۲5 "7" ‏اين کامپوزیتها برای برش فولادهای سخت بکار میروند.‎ ٩ © ذرات كربيد سخت سطح برنده را تشکیل می دهند. ولی عیب آنها ترد بودن بسیار بالای آنها و شکستن در برابر تنشهای برشی میباشد. ‎٩‏ لذا چقرمگی آنها را با افزودن به ماتریس شکل پذیر فلزی افزایش می دهند. این ماتریس ذرات کربید را از یکدیگر جدا کرده و ملنع انتشار ترک از ذره ای به ذره دیگر ميشود. ‏© هيج ماده ای به تنهایی خواص سرمتها ندارد. ‎٩‏ در سرمتها کسر حجمی بالایی از ذرات (در حدود بالای ۸۴۰) بکار میرود. مثل سنگ برشها 

صفحه 20:
استیکها-25 8۱۱55 © مواد پلیمری نظیر الاستومترها و پلاستیکها به وقور به عنوان ماتریس در کامپوزیت به کار می روند. Carbon ‏بسیاری از لاستیکها ۲۷۵۵6۲ توسط ذرات کربن سیاه‎ ٩ ‏تقویت شده اند. کربن سیاه شامل ذرات بسیار ریز کروی (قطری در‎ 61 ‏حدود ۵۰-۲۰ 1۱۲۳۳) است که توسط احتراق گاز طبیعی یا نفت در هوا تولید‎ ‏ميشود.‎ ‎٩‏ وقتی لین ماده ارزان به لاستیک اضافه شود. باعث افزایش استحکام نهایی. چقرمگی. مقاومت در برابر خوردگی و پارگی ميشود. ‏۵ تاير ماشینها دارای 1۳۰-۱۵ کسر حجمی [ ‏کربن سياه است. ‎ 

صفحه 21:
CONCRETE - gai Sas ‏بتون از انواع کامپوزیت ذرات بزرگ است که هر دو فاز ماتریس و‎ ٩ ‏کننده از جنس سرامیکها هستند.‎ 0 گاها اشتباها به آن سیمان 6۲۳6۱1 گویند. ‎٩‏ بتون شامل تجمعی از ذرات شن و ماسه است که توسط يك محیط چسبنده جامد (سیمان) به یکدیگر متصل شده اند. ‏9 برای آنکه میزان سیمان مصرفی (دارای هزینه بالا) کاهش یابد. از ذرات درشت ماسه در بتون استفاده ميشود. ‎٩‏ برای آنکه فضای خللی بین ذرات ماسه پر شود و تماس بین ذرات بخوبی صورت پذیرد» از ذرات شن نیز استفاده ميشود. ‏© معمولا بین 1۸۰-۶۰ کسر حجمی بتون را ذرات ریز و درشت شن وماسه و ‏© مابقی را سیمان تشکیل میدهد. ‎ ‎ 

صفحه 22:
‎٩‏ اضافه کردن درست مقدار آب و تلفیق خوب سیمان و ب و ماسه و شن در کیفیت بتون و استحکام مرز مشترک چسبنده بین سیمان و ذرات شن و ‎dase‏ موفز است. ‎٩‏ وجود خاک در شظن ماسه باعث میشود که سیمان بخوبی به ذرات شن و ماسه نچسبد و استحکام بتون کاهش یابد. ‎٩‏ مزایای بتون: در محل مورد نیاز براحتی ريخته_شده و در دمای اتاق سخت ميشود. حتی در زیر آب نیز سخت ميشود. ‏0 معایب: بسیار ترد است. استحکام کششی لن ۱/۱۰-۱/۱۵ استحکام فشاری آن است. سازه های بزرگ بتونی دچار انبساط و انقباض حرارتی قلبل توجه میشوند. آب در سطح آن ایجاد حفره کرده و باعث نفوذ لب و یخ زدن آن در ‏© هوای سرد ميشود. 

صفحه 23:
REINFORCED CONCRETE- asi tid 93 ‏بقون‎ 0 استحکام بتون را بوسیله تقویت کننده هایی از جنس میله یا شبکه های فولادی میتوان افزایش داد. بدین ترتیب سازه تحمل بارهای کششی. فشاری و برشی بیشتری خواهد داشت. ‎٩‏ تقویت کننده از گسترش ترک داخل بتون جلوگیری میکنند. ‏د تقویت کننده خوبی برای بتون است. زیرا ضریب انبساط حرارتی ن با ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏بتون سريعا زنك نميزند. ‎٩‏ چسبندگی بین فولاد و سیمان نسبتا خوب است. این چسبندگی بوسیله ایجاد زائده روی میله افزایش میدهند. © افزودن الیاف شیشه. نایلون. پولی اتیلر ‏نيز باعث افزايش استحكام بتون است. 

صفحه 24:
بتون دارای پیش بار- 28۴5۲8۴55۴0 CONCRETE ‎٩‏ روش دیگر افزایش استحکام بتون. ایجاد تنشهای پسماند فشاری در آن است. ‎٩‏ روش اول: سیمهای با استحکام بالا داخل قالب خالی قرار داده شده و تحت کشش قرار ‏میگیرند. بعد از ریختن بتون و سخت شدن آن؛ نیروی کششی روی سیمها برداشته شده و بتون تحت فشار قرار میگیرد. ‎° ‏روش دوم: سوراخهایی را بوسیله تعبیه لوله ‏توخاا | تون ايجا « از توخالی در سراسر بتون ایجاد کرده. بعد از سم ‏سخت شده بتون از این سوراخها سیمهای فولادی رد کرده و تحت کشش قرار میدهند. لذا بتون تحت فشار قرار ميكيرد. ‎ ‎ ‎sydd ‎1 ‏لي || # ‎dey ‎sydd ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 25:
کامپوز بتهای تقویت بر اکندگی (ذر ات ریز)- ‎DISPERSION STRENGTHENED‏ ‎٩‏ آلیاژهای فلزی و فلزات میتنوانند توسط پخش ذرات بسیار ریز بسیار سخت (مثل ذرات سرامیکی مثل اکسید آلومینیوم) مستحکم و تقویت شوند. ‎٩‏ مکانيزک تقویت کنندگی شامل جلوگیری از حرکت ابجاییها توسط ذرات تقویت کننده است. این روش در دمای بالا قابل بکارگیری است. ‏© ذرات بايد بگونه ای انتخاب شوند که با ماتریس واکنشی صورت ندهند. ‏بر لین حللت کم و در حد چند در ‎ ‏از جمله این کامپوزیتها میتوان به آلومینیوم-اکسید آلومینیوم اشاره داشت. ذرات پودر اکسید آلومینوم بسیار سخت بوده و به ماتریس نرم آلومینیوم اضافه میشوند. ‎ 

صفحه 26:
کامپوز یتهای تقوبت کننده الیاف- ۲8 ‎٩‏ مهمترین نوع کامپوزیت. کامپوزیتهای با فاز تقویت کننده الیاف ميباشند. ‏© دراين نوع كاميوزيتهاء بار توسط ماتريس بين الياف توزیع شده و توسط آنها تحمل ميشود. ‎٩‏ هدف از ساخت کامپوزیتهای تقویت شده الیافی. رسیدن به استحكام و صلبيت بالا فز عین سبکی اه ‎٩‏ برای بیان این خواص از استحکام ویژه و مدول ویژه استفاده میشود: ‏استحكام ويزه (5]16109111 6151© 50): نسبت استحكام كششى به وزن ‏مدول ویژه (5لا|لا ۳۵۵ 5061۴16): نسبت مدول الاستیک به وزن ‏0 کامپوزیتهای الیافی بر مبنای طول الیاف دسته بندی ميشوند: الباف بسوسته و خرد ‏© در الياف كوتاه. طول الیاف بسیار کوتاهتر از آن است که بتوانند تاثیر بسزایی در ‏© افزایش استحکام کامپوزیت داشته باشند. ‎ 

صفحه 27:
تاثير طول الياف ‎٩‏ خواص مکانیکی کامپوزیتهای الیافی, نه تنها به ویژگیهای الياف بكار رفته. بلکه به درجه انتقال بار یه الیاف توسط ماتریس بستگی دارد. ‎٩‏ درجه انتقال بار به الیاف توسط ماتریس وابسته به استحکام و میزان چسبندگی الیاف به ماتریس در وجه مشترک بین آن دو میباشد. ‎٩‏ اتصال الیاف و ماتریس در انتهای الیاف پایان می یلبد و الگوی تغییر شکل ماتریس در حللت بارگذاری. مطلبق شکل است. یعنی انتقال ابر در انتهای الیاف کاهش یافته و پایان میپذیرد. ‎ 

صفحه 28:
طول بحرانی الباف- ۲۱8۶5 08۱۲۱6۵۱ ‎LENGTH‏ ‎٩‏ طول بحرلنی: حداقل طول مورد نیاز برای آنکه استحکام بخشی الیاف بصورت موثر باشد. ‏0 طول بحرلنی | تابعی از قطر الیاف 0. استحکام نهلیی الیاف" و استحکام وجه مشترک الیاف-ماتریس (یا استحکام برشی تسلیم ماتریس» هرکدام کوچکتر است)۰" است: ‎90 ‎2r, ‎3 ‏© در اغلب کامپوزیتهای الیاف شيشه و کربن. طول بحرانی در حدود ۱ ۲۱۲0 است که تقریبا ۱۵۰-۲۰ برابر قطر الیاف است. ‎ ‎L= 

صفحه 29:
طول بحرانی الیاف © توزيع تدش در الیاف با طول برابر طول بحرلنی. کوچکتر و بزرگتر از آن در حالیکه تتش اعمللی به کامپوزیت برابر استحکام نهایی الیاف است. مطابق شکل است. 9 در طول بحرانی» تنها در وسط الیاف به حداکثر تحمل بار میتوان دست یافت. ‎٩‏ اگر طول الیاف کمتر از طول بحرانی باشد. از حداکثر ظرفیت باربرداری الیاف ‏استفاده نشده است. ‎۰ ۳۹ ‏سول‎ re ‎Position Peston Poston ‎ ‎9 a — Ff ‏وسسسست‎ # # ١ | ‎ ‎ 

صفحه 30:
تاثیر زاو یه الیاف و فدظت الیافت © زوایه الیاف و غلطت الیاف تاثیر بسزایی در خواص و استحکام کامپوزیت دارد. با توجه به زاویه الیاف دو حالت امکان وقوع دارد: مان موازی و هیزانتتای قباس الیاف درريك جهة ۲ جهتگیری نامنظم و تصادفی الیاف نسبت به 4 9 الیاف پیوسته معمولا همراستا = هستند. در حالیکه الیاف خرد ممکن است همراستا و یا با جهت ات | ۳ تصادفی باشند. توزیع الیاف معمولا یکنواخت است. ۰ را 3 6 discontinuous discontinuous and ‘and aligned randomly oriented. Leegtudinal ‘rection ‘rection ۱۱۱ ee continuous and aligned 

صفحه 31:
کامیو ز یتهای الیاف پیوسته همر استا پاسخ مکانیکی این نوع کامپوزیتها به سه عامل اساسی بستگی دارد: رفتار تتش-کرنش فاز ماتریس و فاز الیاف 7 کسر حجمی الیاف و ماتریس © جهت اعمال بار © كاميوزيتهاى با الياف همراستاء خواص ناهمسانكرد (3150610216) دارند. ‎٩‏ نمودار تنش-کرنش برای فاز الیاف. فاز ماتریس و کامپوزیت در حالت بارگذاری طولی در شکل نشان داده شده است. ‎٩‏ فرض شده که الیاف»کاملا تد و ماتریس+ شکل پذیر است. ‎Oe SG ee Sem 

صفحه 32:
Strain 1 4 4 ; » 1 3 5 

صفحه 33:
رفتار تنش-کرنش در بارگداری کشش طولی ‎٩‏ دو مرحله در رفتار کامپوزیت مشاهده میشود: ‏مرحله اول: هردوی الیاف و ماتریس بصورت الاستیک تغییر شکل میدهند. در ‎ale yo on!‏ معمولا نمودار کامپوزیت بصورت خطی است. ‏مرحله دوم: بعد از مرحله اول و در کرنشها بزركتر از«د“كه ماتريس بصورت پلاستیک تغییر شکل میدهد. در حالیکه الیاف هنوز در منطقه رفتار الاستیک خطی هستند. در مرحله دوم رفتار شبیه خطی است. ولی با این تفاوت که شیب آن کاهش یافته است. ‎٩‏ با عبور از مرحله اول و ورودبه مرحله دوم. مقدار باری که به دوش الیاف می افتد. افزایش می یابد. ‎٩‏ شروع تخریب کامپوزیت زملنی است که الیاف شروع به شکست میکنند یعنی در کرنش تقریبی م۶ 

صفحه 34:
‎٩‏ تخریب کامپوزیت از جنس شکستهای ناگهانی نیست. به دو علت: همه الیاف در یک زمان دچار شکست نمیشوند. زیرا استحکام آنها دقیقا یکی ‏* بعد از شکست ‎GU‏ ماتریس هنوز دچار تخریب نشده است. لذا الیاف شکسته شده هنوز داخل ماتریسی قرار دارند که تغییر شکل پلاستیم میدهد. فلذا میتوانند قسمتی از بار را هنوز تحمل کنند. ‏0 البته تخریب کامپوزیت از نوع شکستهای ناگهانی (31351۳001016)) نیست. این امر به دو علت است: همه الیاف در یک زمان دچار شکست نميشوند. زیرا استحکام نهلیی آنها دقيقا یک له ليست ‏۲ بعد از شکست الیاف؛ ماتریس هنوز دچار تخریب نشده است( ). بنابراین لیاف شکسته شده در داخل ماتریس با تفییر شکل پلاستیک هستودیو جوز میتوانند بارتحمل کنند. 

صفحه 35:
رفتار الاستیک-بار گذاری طولی ‎٩‏ حال توجه خود را به رفتار لاستیک (منطقه اول) کامپوزیتهای الیاف با بارگذاری در راستای طولی معطوف میکنیم. ‎٩‏ فرض میشود که اتصال ماتریس و الیاف کاملا چسبنده است. لذا جابجلیی آنها در راستای طولی در وجه مشترک یکسان است (فرض هم کرنشی). ‎5 ‏کل باری که توسط کامپوزیت تحمل ميشود ۳ يح‎ ٩ ‏برابر است با مجموع بارهای تحمل شده توسط الیاف ‏۴ و توسطماتریس۴]۳. ‏لذا با توجه به مفهوم تنش داریم: ‎EE‏ ‎=F Robt E, ‎ ‎oe 0,A, =0,A +0,,A,, ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 36:
‎٩‏ با تقسیم طرفین رابطه بر سطح مقطع کل ‎۸٩6‏ داریم: ‎Ay An =o, +0,V,,‏ ‎0 =0,— +o, ‎A OTA, ‏تنشی که در الیاف و یا ماتریس توزیع ميشود وابسته به کسر حجمی ‎ ‎ ‏آنهاست. ‎٩‏ از طرفی در هم 25,5( ‎us dsostrainy‏ طولی الیاف» ماتریس و کامپوزیت یکسان است. لذا با تقسیم طرفین بر کرنش کامپوزیت داریم: ‎ ‎E,=EV +EVn ۶01 ‏در واقع کامپوزیت بصورت یک ماده همگن با مدول الاستیک طولی‎ ٩ ‏نت و شده آسنت:‎ E, =E,V +E,(1-V,) ‏بصورت زیر فرض‎ ‎٩‏ چگالی متوسط کامپوزیت نیز از رابطه مشایه بدست می آید: و۵ + ‎Po =PM‏ 

صفحه 37:
نسبت بار الیاف به بار ماتر یس ‎٩‏ با استفاده از رولبط قبلی نسبت باری بر دوش الیاف افتاده نسبت به ماتریس بصورت زیر بدست می آید: ‎ ‎ ‎ ‎ory, ‎Fi 9 ‏م4‎ 0 Ve 8" EW FE, ‏اه ورف قرت‎ EVin Vn 

صفحه 38:
مثال ‎٩‏ یک کامپوزیت الیاف پیوسته حاوی ۸۴۰ کسر حجمی الیاف شيشه و 1۶۰ کسر حجمی رزیین پولی استر میباشد. مدول الاستیسیته الیاف شيشه ‎٩‏ 6803 و يولى استر بعد از آنکه سخت شد. ۳.۴ 6303 است. موارد زیر را حساب کنید: ‏الف) مدول الاستیسیته کامپوزیت در جهت طولی ‏ب) اگر سطح مقطع کامپوزیت ۲۵۰ ۲۳۲۲۱2 باشد و تدش در راستای طولی ۰ 102 به کامپوزیت اعمال شود. مقدار باری که توسط هر یک از فازها تحمل ميشود. ‏ج) كرنش هر فاز را محاسبه نماييد. ‏حل: ‎=3.4x0.6+ 69x0.4 =30 GPa‏ ,£ 

صفحه 39:
منال FE, 34x06 =0,A, =50%250=12500 N 7 _ 09۳04 ‏دووو-‎ F =135F, 7 +F, =V.5F, =125= F, =860 N, F =11640 N E, E E ‏محاسبه کرنش هر فاز‎ هوج و ‎_50E6‏ 9۰ - fo ‏ر‎ 30E9 A,, =V,,A, =0.6x250=150 mm? Ap =V A, =0.4X250=100 mn? 

صفحه 40:
رفتار الاستیک-بار گذاری عرضی ‎٩‏ در حالتی که کامپوزیت با الیاف پیوسته همراستا در جهت عرضی بارگذاری شود. تنش در کامپوزیت با تنش در هر یک از فازهای ماتریس و الیاف برابر ‏است (هم تنشی): ‎O, =O, =O, =O ‎٩‏ تغيير شكل یا کرنش عرضی کل کامپوزیت از رابطه زیر تبعیت میکند: ‎Eo =EMV + ‏ولآررء‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 41:
9 افاته ‎AB, =AB, +AB,,> Be, =By€ + Br€m‏ B, B, a? ms a ‎HEM FEW in‏ رع “+ رع كاد رع د ‎B,‏ 2 ‏0 در منطقه یک. رفتار کامپوزیت الاستیک خطی است. لذا داریم: ‎Vn‏ ات رگد 9 ‎E,‏ 3 بط ‎E, E, E,‏ ‎٩‏ لذا مدول الاستیک عرضی کامپوزیت از رابطه بدست می آید. © رولبط بدست آمده یرای مدول الاستیک جانبی و طولی را برای کامپوزیتهای ذره ای (ذرات درشت) نیز میتوان بکار برد که در آن 0<۳۱<]۴۲] که ‏© در قبل به عنوان روابط حد بالا و حد پایین بیان شدند. 

صفحه 42:
منال ‎٩‏ مثال قبلی را برای برای حالت بارگذاری جانبی حل کنید. ‎ _ 9‏ مق بر 4 ۷ ‎7 ‎=5.5 GPa ‎٩‏ مدول الاستیک عرضی مقدار کمی بزرگتر از مدول الاستیک ماتریس است و در حدود ۱/۵ مدول الاستیک طولی کامپوزیت است. ‎۱ ۴0۱26 5 GPa ‎۶01230 GPa ‏مک‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 43:
استحکام نهایی طولی ‎٩‏ استحکام نهایی برابر حداکثر تنشی است که کامپوزیت میتواند تحمل کند (حداکثر تنش در نمودار تنش-کرنش) و مترادف است با نقطه شکست الیاف. ‎٩‏ مد تخریب در کامپوزیتها مقداری پیچیده و وابسته به خواص ماتریس, اليافه و وجه مشترک الیاف با ماتریس است. ‏© معمولا م6 > 6 لذا لیاف زودتر از ماتریس دچار شکست شده و بارى آنها به دوش ماتريس مى افتد. ‏© استجكام نهايى از رابطه زير: ‎0, =0',,(1- Vz) t0°V, ‏ماتریس در کرنش ‎ ‎ ‎ 

صفحه 44:
استحکام نهایی عر ضی ‎٩‏ استحکام نهایبی کامپوزیتهای با الیاف پیوسته و تک جهته (۱۳۱01۲6110۳0۱) ناممسانگرد است. این نوع کامپوزیتها معمولا برای تحمل بار در راستای طولی طراحی ميشوند. ‏5 لنایه هر حال باگذاریهای عرضی هرچند کم. همواره موجودند. در این بارگذاریها: احتمال تخریب زودرس کامپوزیت وجود دارد. زیرا استحکام عرضی این نوع کامپوزیتها بسیار پایین است. ‏0 استحکام طولی بیشتر تحت تاثیر استحکام الیاف است. اما در استحکام عرضی خواص تابعی از سه عامل است: خواص الیاف و ماتریس ‏+ استحکام وجه مشترک الیاف و ماتریس ‏* وجود حباب (010/) © © اغلب براى بهبود استحكام عرضى كامبوزيت. خواص ماتريس را بهبود ميدهند. 

صفحه 45:
60 شاهده ميشود استحكام عرضى بسيار استحكام طولى كاميوزيت و بعضا حتى كمتر از استحكام ماتريس است. در اينحالت كاميوزيت بجاى تقویت, تضعیف شده است. Longitudinal Transverse Tensile Tensile Material Strength (MPa) Strength (MPa) Glass-polyester 700 20 Carbon (high modulus)-epoxy 1000 35 Kevlar-epoxy 1200 20 

صفحه 46:
سوال © مشخصات ؟ كاميوزيت فرضى إداده شده است. آنها را بر أساس استحكام رده بندى نماييد. Fiber Ave. Fiber Critical Fiber Vo Fraction Strength Length Length Composite ‏ما‎ Fibers (MPa) (mm) (mm) A glass 0.20 35x 10 8 0.70 B glass 0.35 35x 10 12 075 c carbon 0.40 55x10 8 0.40 D carbon 0.30 55x10) 8 0.50 ‎٩‏ بر اساس معیار طول بحرلنی ایلاف. کامپوزیت ۸۸ جزء کامپوزیتهای الیاف خرد بوده و مابقی کامپوزیت با الیاف پیوسته هستند. ‎٩‏ با توجه به کسر حجمی و استحکام بیشتر الیاف کربن نسبت به الیاف شیشه, رده بندی بصورت ۸۸ ,2,8 بن) است. ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 47:
کامپوز یتهای الیاف ناپیوسته همر 9 اگرچه تقویت کنندگی الیاف ناپیوسته کمتر از الیاف پیوسته است. اما استفاده از در حال گسترش است. الیاف خرد شیشه (106۲] ۱0۵۴060-9155)) در به وفور استفاده ميشود. ‎٩‏ الیاف خورد کرین و آرامید نیز در برخی موارد کاربرد دارد. ‎٩‏ کامپوزیتهای الیاف کوتاه در صورت ساخت صحیح. میتوانند مدول الاستیسیته برابر ‎۸٩۰‏ و استحکام برابر ۸۵۰ کامپوزیتهای الیاف پیوسته همتای خود داشته باشند. ‏صنعت کا ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 48:
‎٩‏ استحکام این نوع کامپوزیتها با توجه به طول الیاف در دو حالت محاسبه میشود: طول الیاف ناپیوسته همراستا (1516 >۱>1). استحکام نهایی طولی: ‎+o',(1- V;,)‏ ۷ 0< ره ‎ ‎fact ‎al ‎ ‏۰ طول الیاف ناپیوسته همراستا (16>). استحکام نهایی طولی: ‎Oey: alg +o',(1- V;) ‏که در آن 6 قطر الیاف. ۲6 استحکام وجه مشترک الیاف با ماتریس (یا استحکام © تسلیم برشی ماتریس هر کدام کوچکتر است) میباشند. 

صفحه 49:
کامیوز یتهای الیاف ناپیوسته با جهتهای تصادنی 0 چنانچه جهت الیاف تصادفی باشد. ازالیاف خرد استفاده ميشود. در اين حالت فى خر = بر این ‎a‏ ترکیب ‎rule of mixture)‏ براى مدول الاستيسيته بصورت زیر ‏است: ‎E,, =KEV +EV,‏ ‎ ‎ ‎fiber efficiency)sllc seo pall. KO‏ لستکه به مقدار آنولبسته ‎col BFE Mes 5 VEEL ome pa 5‏ ‎٩‏ مقدار ‏ کوچکتر از یک و مابین 6<۰۱.> ا...- ‎20007 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 50:
© در جدول زیر اثر تقویت کنندگی الیاف خرد بر پلی کربنات بررسی شده است. Fiber Reinforcement (vol%) Property Unreinjoreed 20 30 00 Specific gravity 119-122 135 143 132 ‘Tensile strength 59-62 110 131 159 [MPa (ksi)] (8.5-9.0) (16) (19) 3) Modulus of elasticity 224-2345 393 802 ne {GPa (10 py] (25-0340) (036) (125) (1.68) Elongation (%) 9015 ‏مه‎ a 35 Impact strength, 1216 20 20 25 notched Izod (Ibyin.) ‎٩‏ ملاحظه ميشود که با وجود آنکه چگللی ماده خیلی عوض نشده است. استحکام نهایی آن حدودا ۳ برابر و مدول الاستیسیته حدودا ۵ برابر شده است. همچنین پلیکرنبات شکل پذیر بسیار تردتر شده است. ‏© © با افزایش کسر حجمی الیاف خرد» تقویت کنندگی آن افزایش می یابد. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 51:
‎٩‏ مطالب بالا در مورد تقویت کنندگی الایف در جدول ذیل خلاصه شده است. ‏© کامپوزیتهای با الیاف همراستا به شدت ناهمسانگرد هستند. در اين کامپوزیتها حداکثر استحکام و تقویت کنندگی در جهت الیاف است و در جهت عرضی عملا هیچ تقویت کنندگی صورت نمیگیرد (شکست کامپوزیتها معمولا در این راستا صورت میگیرد). ‎Reinforcement ‎Fiber Orientation Stress Direction Efficiency All fibers parallel Parallel to fibers 1 Perpendicular to fibers 0 Fibers randomly and uniformly Any direction in the plane 1 distributed within a specific plane ‘of the fibers Fibers randomly and uniformly Any direction + ‎distributed within three dimensions in space ‎ ‎ ‎ 

صفحه 52:
اعمال بار گداری در جهتهای مختلف ‎٩‏ اگر یک کامپوزت در معرض تنشهای چند محوره قرار گیرد. از دو روش برای تحمل بار میتوان استفاده نمود: استفاده از چند صفحه کامپوزیتهای همراستا که در جهتهای مختلف به هم چسبانده شده اند که به آنها کامپوزیتهای چندلایه (8۳1]03۲) گویند. ‏۲ استفاده از الیاف خرد با جهات مختلف و رندوم ‎٩‏ مطلیق جدول قبلی ملاحظه میشود که روش دوم بین ۸۳۷-۲۰ باعث تقویت کامپوزیت ميشود. ولی خواص مکانیکی کامپوزیت در آن همسانگرد است. ‎٩‏ انتخاب نوع الیاف مور استفاده در کامپوزیت (طول و جهت) وابسته به طبیعت و بزرگی بارگذاری و هزینه ساخت است. در کامپوزیتهای الیاف ناپیوسته نسبت به الیاف پیوسته نرخ تولید و توان تولید شکلهای پیچیده تر بسیار بیشتر و هزینه ‏0 ساخت بسیار کمتر است. 

صفحه 53:
‎٩‏ روشهای تولید کامپوزیتهای الیاف خرد همانند پلیمرها شامل پرسکاری (60۵۳۱0۳655/0۲). تزریق (10[666[0۳) و اکستروژن باشد که در روشهای ساغت مفضلا بحث خواهد شد: ‎Tee he 5“‏ موه ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎Bone! Noten paste Erste‏ سوم ‎Feed hopper‏ ‎Mod ‎cot ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 54:
فاز الباف © اغلب مواد بخصوص مواد ترد. بصورت نازک و الیاف بسیار مستحکم تر از حالت حجیمشان (الا0) هستند. این امر به علت کمتر شدن احتمال حضور ترکهای با طول بحرانی با کوچک شدن ابعاد ماده است. 0 از لین خاصیت در الیاف برای تقویت کنندگی استفاده میشود (معمولا استحکام الیاف از مرتبه ۱02" به مرتبه 302) ارتقاء یافته است). ضمن آنکه الیاف از مواد با استحكام بالا ساخته ميشوند. © بر مبناى قطر اليافء ماد به سه دسته تقسیم میشوند: Whisker .1 Fiber 2 Wire 2 0 قطر ۷۷۱/5166۲ بسیار نازک (در حد یک بلور) بوده و لذا تقریبا بدون ترک زیر (۲13۷0) میباشد. اين مواد جزء مستحكمترين مواد ميباشند. 

صفحه 55:
2 با وجود استحکام بالای ۷۷۱156۲ از آنها برای ساخت کامپوزیت استفاده نميشود. زیرا اولا قیمت بسیار بالایی دارند و ثانبا تلفیق موثر ۷۷/۱/516۲ با ماتریس غیرعملی است. ‎٩‏ از مواد ۷۷15/6۲ میتوان گرافیت. کربید سیلیکون. نیترید سیلیکون و اکسید آلومینیوم را نام برد ‎٩‏ دسته دیگر مواد الیاف (۲106۲) شامل مواد با قطر کوچک در حد چند بلور میباشند. معمولا شامل مواد پلیمری و سرامیکی مثل شیشه. آرامید (پلیمری): کربن؛ بورون: اکسید آلومینیوم و کربید سیلسیوم میباشد. ‏0 دسته دیگر مواد سیمها (۷1۲6) دارای قطر بزرگ میباشند و میتوان به سیمهای فولادی و تنگشتن اشاره کرد. از سیمها برای تقویت در تایرهای ماشین. بدنه موشکها و مخازن تحت ‎dilament WOUMAING) jbsd‏ استفاده ميشود. 

صفحه 56:
Specific Modalus (GPa) 318 109-118 ‏و‎ 15 % 9 106-407 281 156 ‏ققد‎ ‎m 266 us 21 Modulus of Elasticity [GPa (10° psi 700 (100) 350-380 (s0-s5) 700-1500 (106-200) 80 ay 29 9 13 9 225-704 (2-10) RS ‏همم‎ ‎40 ‎(6a) ‎0 ‎(sa) ‎117 ‎07 210 0 24 07 407 0 Specific Sirengts GPa) ‏و‎ ‎156-22 ‎25-50 625 038 25-285 070-2.70 1st 140 130 268 030 022 oas Temsite Strength [GPa (10° psi) Whiskers 20 1 7 070 020 a3 20 م ‎Fibers‏ ‏138 ‏)02( ‏36-41 ‏)0525-0,600 ‏13-48 ‏)022-070( ‏345 05) 35 os 39 (0.57) 26 ‏هدم‎ متا اسلا )2239 ود 22 ‎ox‏ ‏289 ‎(oa‏ Specific Grasity 22 32 40 32 كمد 4 178.243 258 ‏مد‎ ‎30 ‎on 19 102 193 Material Graphite Silicon nitride Aluminum oxide Silicon carbide Atuminum oxide ‘Aramid (Kevlar 49) Carbo E-glass Boron Silicon carbide UHMWPE (Spectr 900) High-strength stect ‘Molybdenum ‘Tungsten 

صفحه 57:
فاز ماتریس 7 فاز ماتریس شامل موادی از دسته فلزات. سرامیکها و يليمرها ميباشد. ‎٩‏ اغلب ماتریسها از جنس پلیمری و یا فلزی میباشند. زیرا به مقداری شکل پذیری در ماتریس احتیاج است. در کامپوزیتهای زمینه سرامیکی. فاز تقویت کننده عمدتا برای برای بهبود چقرمگی شکست کامپوزیت. افزوده ميشود. ‎٩‏ در کامپوزیتهای الیافی. ماتریس چندین وظیفه به شرح زیر دارد: ار يكديكر نكه ميدارد. 7 تنشهاى اعمللى به سازه رابه الياف منتقل كرده و بين آنها توزيع مينمايد. بخش کوچکی از برگذاری توسط خود ماتریس تحمل ميشود: لذا ماتريش بايد از مواد شكل يذير باشد و مدول الاستيك الياف بسيار بيشتر از آن باشد. از سطح الياف در برابر سائيدكى مكانيكى و خوردكى شيميايى محافظت مينمايد. سائيذكى و غخوردكئ :باعتقا ايجاة ترك ريزادر:سطح:الياف-و ذر نتيجة تتكس © كامبوزيت در تنشهاى كم ميشود. ‎ ‏ماتريس الياف را در 

صفحه 58:
ماتریس باعث جداکردن الیاف از یکدیگر و جلوگیری از رشد ترک ترد از لیفی به لیف دیگر ميشود. لذا ماتریس بلید از مواد نرم تشکیل شده باشد و به عنوان سدی در برابر رشد ترک عمل کند. به همین دلیل در کامپوز شکست ناگهانی روی نمیدهد. بسیار ضروری است که پیوند بین الیاف و ماتریس از استحکام بالایی برخوردار باشد. در واقع استحکام وجه مشترک الیاف با ماتریس عامل بسیار مهم در انتخاب ترکیب الیافماتریس است. استحکام ماتریس تا حد زیادی وابسته به میزان چسبندگی ماتریس به الیاف است. زیرا باعث انتقال موثر تتش از ماتریس ضعیف به الیاف قوی شود 

صفحه 59:
کامیوز بتهای پایه پلیمری ‎POLYMER MATRIX‏ ‎COMPOSITE‏ ° کامپوزیتهای پایه پلیمری (۳/۸6) شامل یک رزین پلیمری (۲6510) به عنوان ماتریس به همراه تقویت کننده های الیافی است. بة علت:راحقي:ساخك» ‎pil‏ و« خوامن: مناست_ذر دمای اثانق اين نوغ کامپوزیتها در تنوع و تعداد فراوان تولید ميشوند. در بخشهای بعدی تعدادی از انواع کامپوزیتهای پایه پلیمری از جمله ۴ و 6۳۴ و ‎AFRP‏ بررسی ميشوند كه در آنها براى تقويت به ترتیب از الیاف شیشه. کربن و آرامید استفاده شده است. معمولا ۴۰-۳۰ کسر حجمی کامپوزیت را رزینها تشکیل میدهند. 

صفحه 60:
° کامپوز یتهای با الیاف شیشه ‎GERP‏ فلیبرگلاس یک کامپوزیت شامل الیاف شيشه (پیوسته یا ناپیوسته) داخل ماتریس پلیمری می باشد. قطر الیاف شیشه معمولا ۲۰-۳ ۱۱ است. علت مقبولیت الیاف شیشه به دلایل زیر است: الیاف شیشه براحتی از کشش مذاب شيشه توليد ميشوند. به راحتی در دسترس است و در روشهای مختلف تولید کامپوزیت میتوانند بكار روند. استحکام ویژه بالایی در ماتريسهاى بلاستيكى توليد ميكنند. تلفيق الياف شيشه با ماتريس يلاستيكى توليد كاميوزيت مقاوم در برابر شرايط محيطى ميكند. 

صفحه 61:
در ض هوا قرار گرفتن برای جلوگیری از موارد بالاه به سطح الياف در هنكام توليد آسترى ميزنند. ‎Coles‏ کامپوزیتهای الیاف شیشه: با وجود استحکام بالاه صلبیت و سفتی بالایی ندارند. ‎lass‏ کاری آد ‎ ‎ ‏بان وير 20076 ‏است. در دمای بالاتر پلیمرها شروع به 0( ترك خوردن ميكنند. ‎ ‏بق ‎ ‎$+ Water spray ‎=— Glass tibers ‏۵ سم ‎= Gathering shoe ‏©سطح الياف شيشه بايد عارى از هرگوته ترک ریز باشد (کاهش استحکام). اين ترکهای ریز سطحی ‎ay‏ راحتى بر اثر سایش با دیگر مواد سخت بوجود می آیند. طح الیاف. ‏بت کوتاه باعث ضعیف شدن سطح الیاف و در نتیجه ضعیف شدن استحکام وجه مشترک الیاف با ماتریس میشود. ‎Raw material ‎ ‎Serew feeder ‎ ‎ ‎Traversing device ‏تن‎ ‎ ‎ ‎ ‎]] 35 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 62:
انواع الباف شيشه © الياف شیشه در سه دسته عمده 5-9355 ,2-9855 ,۲-۵55 تولید میشوند. در مصارف عمومی از الیاف ع] استفاده ميشود. در مواردی که نیاز به مقاومت بیشتری در برابر آب و مواد شیمیایی خورنده است. ‎BUI jf‏ و در مصارف سازه ای برای استحکام بیشتر از الیاف 5 استفاده ميشود. Glass compositions ‘Types: ‏مس‎ Structural ‘Type C: Electrical ass, has high Type A Chemical sass, used in strength, high Common | glass, wed rmost general modulus, used for soda-lime | forcorresion | purpose composite | high-performance Constituent | glass (4) | resistance (%) | applications (%) | structures (%) Sid, 720 650 552 650 ALO, 25 4.0 48 25.0 20 5 50 23 ۳ MO ‏و‎ 30 33 100 60 90 140 187 = a0 125 85 03 ‏مه‎ ‎KO 15 = 02 - Fe,0, 95 os 03 — 5 = = 0.3 — 

صفحه 63:
کامپوز یتهای با الیاف کربن 0۳۳۳ ‎٩‏ کربن جزء الیاف با عملکرد بالا میباشد که در کامپوزیتهای پیشرفته بکار میرود. 0 دلایل استفاده از الیاف کرین: ‎١‏ کربن بیشترین استحکام ویئه و مدول وییه را بین تمامی الیاف در کامپوزیتها ایجاد ميكند. ‏+ در دمای بالا استحکام و مدول بالای خود را حفظ میکند. البته زودتر اکسید ميشود. ‏7 در دمای اتاق» رطوبت و مواد خورنده در آن تاثیری ندارد. ‏با توجه به خواص مهندسی بسیار مطلوب آن قیمت نسبتا مناسبی دارد. ‏9 الياف كربن از سه دسته مواد مختلف توليد ميشوند: رايون (181/011) - پلی اکریلونیتریل (۳/۵۷) - مواد قیر مانند ‎(PITCH)‏ ‎٩ ©‏ قطر الیاف کربن معمولا ۱۰-۴ ‎LIM‏ است. 

صفحه 64:
‎٩‏ بر اساس مدول کششی الیاف کربن به ۴ دسته تقسیم میشوند: استاندارد - متوسط (11) - بالا (۳۷/۷) - بسیار بالا (/۲۱0() ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎٩‏ لیاف کربن بصورت پیوسته و خورد تولید ميشوند. الیاف کربن توسط یک آنستری اپوکسین: پوششن داذه (نقش محافظتی و بهبود چسبندگی به ماتر یس , یلیمری) ‎Properties of carbon-based fibers PAN Pitch Property Mt BM? UHM? | Type P* Diameter (am) 3-9 7-10. | 7-10 10-11 Density (kg/m?) 1780-1820 | 1670-1960 | 1860 2020 | 1530-1660 Tensile modulus (GPa) 228-276 | 331-400 | 517 345 41-393 Tensile sength MPa) | 2410-2930 | 2070-2900 | 1720 | 1720 620-2200 Elongation (%) 10 ‏ومیه میم كه‎ | 15-25 Coef. of thesmal expan- ‏ارول‎ 0100 Fiber direction 0410-05} ‏اوه | مت | تمصع‎ — Perpendicular to fiber direction m2 72 = 78 = ‘Thermal conductivity ۳ 20 70-105 | 140 - 38 Specific heat ‏"ليان‎ 950 925 = = = ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎AIM = intermediate modulas. 2AM = high modulus. 3UHDM = wlta high modulus, ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 65:
کامیوز یتهای با الباف آرامید 9 الیاف آرامید مواد با استحکام و مدول ‎VL‏ هستند که در سال ۱۹۷۰ شناسایی شدند. 2 کامپوزیتهای ساخته شده از این الیاف به ویژه به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا مورد توجه هستند. © الیاف آرامید از مواد مختلف پلیمری ساخته میشوند که معروفترین آنها الیاف کولار (66۷۱8۲) و نامکس («0۳06ل۱) هستند. الیاف کولار. در درجه بندیهای مختلف (۲۹, ۴۹. ۱۴۹) تولید ميشود. ‎٩‏ الیاف کولار بیشترین استحکام و مدول کششی را بين انواع الياف يليمرى داراست. ولی کامپوزیتهای تقویت شده با اين الیاف در فشار ضعیف هستند. ‏© کامپوزیتهای الیاف کولار. دارای چقرمگی بالاه مقاومت در برابر ضربه. مقاومت در برابر خزش و خستگی بالایی برخوردارند. ‏0 در دماهای بالا خواص مکانیکی خود را حفظ میکنند (-۲>200*6<۲۰۰) و در برابر احتراق مقاوم هستند. ‎ 

صفحه 66:
0 الیاف کولار در برابر مواد شیمیایی مقاوم نیستند. ‎٩‏ لیاف آرامید اغلب در کامپوزیتهای پایه پلیمری به همراه ماتریسهای اپوکسی و پولی استر بکار میروند. ‎٩‏ کامپوزیتهای تقویت شده با این الیاف نسبتا انعطاف پذیر و نرم بوده و اغلب برای مصارف پرتلبه ای (ضد گلوله-ضد ضربه-زره» بدنه موشکهاء مخازن تحت فشار و جایگزین آزبست در صنایع خودروبی بکار میرند. ‎ ‎ ‎ ‎fib‏ »سرا ‎Fiber type‏ ‎Speetra 900‏ ‎Property Kevlar-29 | Kevlar-49 | (polyethylene) Diameter (um) 12 12 38 Density (kp/m’) 1440 1479 970 Tensile modulus (GPa) a 131 17 “Tensile strength (MPa) 2160 2800-3792 2580 Elongation (%) 3-4 22-28 ‏که‎ ‎Coeff. of thermal expansion (x10-PC) ‎Fiber directioa 2 2 3 ‏59 39 نا ‎‘Thermal conductivity (Wim/C) = 004-05‏ ‎Specific heat (Wkg/"K) = 1420‏ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 67:
| 2 در جدول زیر خواص مکانیکی کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف گوناگون در جهت طولی و عرضی آنها نمایش داده شده است. کمترین چگالی- بیشترین مدول - بیشترین استحکام Glass Carbon Aramid Property (E-glass) (High Strength) (Kevlar 49) Specific gravity 21 16 14 “Tensile modulus Longitudinal [GPa (10° psi)] 45 (6.5) 145 (21) 76 (11) ‘Transverse [GPs (10? psi)] 12(18) 10 (15) 55 (08) ‘Tensile strength Longitudinal [MPa (ksi)] 1020 (150) 1240 (180) 1380 (200) ‘Transverse [MPa (ksi)] 40 (5.8) 41 (6) 30 (43) Ultimate tensile strain Longitudinal 23 09 18 ‘Transverse 04 04 95 

صفحه 68:
تست کشش الباف برای بافتن خواص آنها 

صفحه 69:
شكل الياف-تحقيق ‎٩‏ انواع محصولات یک شرکت داخلی و یک شرکت خارجی را يافته. دسته بندی نموده و بصورت یک گزارش ارائه نمایید. ‎٩‏ خواص آنها را در جدول مقایسه نمایید. ‏ماتریسهای مناسب با این الیاف را معرفی نمایید. ‎ ‎Chopped sande Chopped stad mat 

صفحه 70:
طرح الیاف- ۸8۲۷۱۲۶6۲۱۴۲ ۴۱8۶86 0 طرح الیاف بیانگر نحوه چیدمان الیاف داخل کامپوزیت و در نتیجه تعیین ننده خواص کامپوزیت است. تی بر پارامترهای ساخت کامپوزیت نیز تاثیرگذار است. ‎٩‏ لیاف بصورت یک بعدی, دو بعدی و سه بعدی طراحی و بافته ميشوند. © در الیاف یک بعدی. تمامی رشته (51۲2۳05-3۲۳5) در یک جهت یباشند. لذا استحکام کامپوزیت در راستای الیاف بسایر خوب و درجهت عمود بر آن بسیار ضعیف است. ‎٩‏ برای جبران لین نقیصه از چند لایه الیاف تک جهته در زوایای مختلف استفاده میشود. ولی خواص ضعیف بین لایه ای در چندلایه ها بعلاوه تنشهای کششی و برشی بالای بوجود آمده در آن باعث تورق (2613۳010311010]) ميشود. 

صفحه 71:
‎٩‏ در الیاف دوبعدی, الیاف پیوسته بصورت دو جهته و چند جهته برای تقویت خواص در جهتهای مختلف بافته ميشوند. الیاف دو بعدی دارای الگوهای ‏الیاف دوبهدی میتوانند دارای جهتهای تصادفی بصورت الیاف خرد یا پیوسته ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏نيز باشئد کیت تس ‎Toit 44‏ رد ‎SUEZ‏ 2 1 ‎ae ae‏ اب 1 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎‘Continuous fiber mat (CFM) Chopped strand mat (CSM) ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 72:
0 در الایف سه بعدی. علاوه بر تقویت کامپوزیت در دو جهت (۷,» در جهت 2 نیز کامپوزیت تقویت ميشود. feces OD 

صفحه 73:
الیاف دیگر © الياف شيشه. كربن و آراميد معمولترین الیاف مورد استفاده در کامپوزیتهای زمینه پلیمری هستند. © الياف ديكرى به غير از الياف بالا وجود دارند كه كمتر مورد استفاده قرار ميكيرند. از جمله الايف بور يا بورون» كربيد سيليكون؛ اكسيد آلومينيوم ‎٩‏ كاميوزيت با الياف بور معمولا در هواييماهاى نظامى و تيغه هليكويتر بكار ميرود. ‏7 كاميوزيتهاى الياف كربيد سيليكون و اكسيد آلومينيوم در راکتهای تنیس: بوزدهاى الكتريكى. زره هاى نظامى و دماغه هاى راكتها كاريزد دارد. ‎Tensile Specific Modulus Specific Strengih|GPal Strength(GPa) of Elasticits| GPa| Modulus Material Speeifie Gravity (GPa) Aluminum oxide 395 138 035 7 36 Aramid (Kevlar 49) Las 26-41 25-285 BI 9 178215 ‏مر‎ 070-270 28-14 106-407 258 345 fen 25 281 257 36 140 400 136 ‎ ‎30 39 130 400 133 ‎ ‎ 

صفحه 74:
مواد ماتر یسهای پلیمری ‎٩‏ معمولا دمای کاری کامپوزیتها زمینه پلیمری توسط ماتریس مشخص ميشود. زیرا دمای ذوب یا تجزیه ماتریسهای پلیمری بسیار پایین تر از دمای الیاف است. ‎٩‏ دمای گذار ‎Galo (glass transition temp) az.‏ كه با عبور از آن رفتار پلیمر از حللت نرم لاستیکی به حللت صلب شيشه ای تغییر میکند. رفتار صلب شیشه ای در زیر دمای گذار شيشه برای مواد پلیمری رخ میدهد. ‎٩‏ رفتار صلب شيشه ای برای ماتریسهای پلیمری در کامپوزیت مناسب تر است. زیرا ماتریس بهتر میتواند بار را به الیاف منتقل کند و از کمانش الیاف جلوگیری کند. ‎٩‏ دمای گذار شيشه. محدود کننده دمای عملکرد کامپوزیت است. ‏9 رطوبیت باعث میشود تا دمای گذار ماتریس کاهش یابد و این خطرناک است. 

صفحه 75:
ماتر بس ترموست و تر موپلاستیک ‎٩‏ رزینها به دو دسته گرماسخت (ترموست) (۱6۲0۳056) و گرمانرم (ترموپلاستیک) (۲۱6۲۳۱0۵۱851[6) تقسیم ميشوند. ‎٩‏ ترموستها رزینهایی هستند که بر اثر حرارت واکنش شیمیایی ‎ie:‏ ناپذیر انجام میدهند که اصطلاحا به تن پخت شدن (۱119») گوین شدن. ترموستها لینکهای عرضی (6۳۵55-110166) در ساختار ‎ae‏ ایجاد ‎ ‏© رزینهای ترموست بعد از پخت شدن. اگر دوباره حرارت ببینند. ذوب نمیشوند و ‎JSS‏ خود را حفظ میکنند. تا جاییکه شروع به تجزیه کنند. 2 رزینهای ترموپلاستیک. بعد از نجماد, جنانجه حرارت ببينند. دوباره ذوب شده ‏و میتوان دوباره آنها را شکل داد. لذا کامپوزي دارند. ‎ ‎ ‎ 

صفحه 76:
ینهای پلیمری ارزان و پرکاربرد میتوان به پهلی استر و وینیل استر اشاره که در کامپوزیتهای الیاف شيشه بکار میروند. ‎٩‏ اپوکسی ماتریس پلیمری نسبتا گرانتری نسبت به دو رزین دیگر است و در کاربردهای صنعتی بخصوص هوافضا به وفور استفاده ميشود. ‏7 اپوکسی دارای خواص مکانیکی بهتری نسبت به پولی استر و وینیل استر بوده و در برابر رطوبت مقاومتر است. ‎ly ©‏ کاربردهای در دمای بالاتر معمولا از رزین پولی ایمید استفاده میشود. از این پلیمر بطور پیوسته تا دمای "230 میتوان استفاده نمود. ‎٩‏ رزینهای ترموپلاستیک همانند |۴۶ و ۳۳۴5 و ۶۱ را در دماهای بالاتر در مصارف هوافضایی میتوان بکار گرفت. ‏7 خواص مکانیکی انواع رزینها در کتاب 1۵۱۱11 , & ‎(geen) Callister‏ موجود است. ‎ ‎ ‎ 

صفحه 77:
Polymeric ‘Thermoset polymers Epoxies: principally used in aerospace and aircraft appl Polyesters, vinyl esters: commonly used in automotive, marine, chemical, and electrical applications Phenolics: used in bulk molding compounds Polyimides, polybenzimidazoles (PBI), polyphenylquinoxaline (PPQ): for high-temperature aerospace applications (temperature range: 250°C-400°C) Cyanate ester ‘Thermoplastic polymers Nylons (such as nylon 6, nylon 6,6), thermoplastic polyesters (such as PET, PBT), polycarbonate (PC), polyacetals: used with discontinuous fibers in injection-molded articles Polyamide-imide (PAI), polyether ether ketone (PEEK), polysulfone (PSUL), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEL): suitable for moderately high temperature applications with continuous fibers tions 

صفحه 78:
منال 00-70 ‏یک لوله از جنس کامپوزیت با الایفل پیوسته به قطر خارجی‎ ٩ ‏و قطر داخلی ۲۳ 01250 و طول ۱ ۲۳ احتیاج است. مهمترین‎ 0 ‏معیار طراحی مدول الاستیسیته طولی لوله است. بگونه ای که در آزمایش‎ ‏خمش سه نقطه. تحت بار ۱۰۰۰ لا خیز آن از ۰۰۳۵ ۲۲۱۲0 بیشتر نشود.‎ 0 اگر فقط از الیاف در راستای طولی استفاده شود و مجاز باشیم که از یکی از الیاف شيشه. کربن با مدولهای استاندارد. متوسط و بالا با حداکشر کسر حجمی ۰۶ استفاده نماییم. کدام الایف مناسب است؟ 9 هزینه کدام الیاف به صرفه تر است؟ 10m ۰ 

صفحه 79:
Density Cost (g/em) (SUS/kg) 258 210 1.80 60,00 1.80 95.00 180 250,00 114 6.00 Elastic Modulus (GPa), 25 230 285, 400 24 ۵ از آزمایش سه نقطه تیر با مقطع دایروی داریم: Material Glass fibers Carbon fibers (standard modulus) Carbon fibers (intermediate modulus) Carbon fibers (high modulus) ره 2 و د (00 -0) 7-7 رت موم ۹7 ۱ 0 2 9 vos ‏,رات 2 ,1000۷ جر ممصم‎ bn ‏وق‎ ny =035 mm, ۱ d, =70 mm,d, =50 mm yo ۱ = FE =69.3 Gpa cru on By 

صفحه 80:
حال از قانون ترکیبها استفاده میکنیم: ‎E, =E,,(1- V,) +E V;‏ در جدول زیر کسر حجمی الیاف مورد نیاز برای تامین مدول الاستیک مورد : Fiber Type 7 ٠. .تسا ‏کامپوزیت محاسبه شده‎ Glass 0.954 1046 ‏مشاهده میشود که از الیاف شیشه‎ Carbon 0.293 0.707 7 Re 7 (standard modulus) ‏ان استفاده نمود.‎ Carbon 0237 0763 = or (intermediate modulus) Carbon 0.168 0.832 (high modulus) براى محاسبه هزينه. از روى كسر حجمى؛ حجم هر يك از فازهاء سپس جرم و بعد هزينه ها محاسبه ميشود. حجم کامپوزیت برابر است با: 

صفحه 81:
محاسبات صورت گرفته در جدول زیر خلاصه شده است. Fiber Fiber Fiber Matrix Matrix Matrix Total Volume Mass Cost Volume — Mass Cost Cost Fiber Type (cm) (kg) (SUS) (em) __(kg)__(SUS)_(SUS) Carbon. 552 099 59.61) 1333 1.520 9.10 68.70 (standard modulus) Carbon 447 0.805 0 1438 1.639 9.80 86.30 (intermediate modulus) Carbon 317 0571 142.80 1568 1.788 10.70 153.50, (high modulus) 1 الیاف کربن با مدول استاندارد از لحاظ هزینه مناسب جرم کل لوله کامپوزیتی برابر ۲۵۱۴ 60! ميشود. همین لوله از جنس آلومینیوم با مدول الاستیسیته ۷۰ 703) و چگالی ۲۷۰ 3 برابر است با ۵.۰۹۰ 6۵ و قیمت 0/5۷ برابر 5۳۵۶ است. 

صفحه 82:
کامبوز یتهای بایه فلزی- ۲ © در لين كاميوزيتهاء ماتریس فلز نرم و شکل پذیر است. مزیت لين نوع كاميوزيتها نسبت به کامپوزیتهای پایه پلیمری. شامل دمای کاری بالات غیر قابل اشتعال بودن و مقاومت در برابر کاهش خواص مواد در برابر رطوبت است. ‎٩‏ کامپوزیتهای پایه فلزی بسیار گرانتر از پایه پلیمری هستند و لذا بکارگیری آنها بسیار محدودتر است. ‏؟ برای ماتریس فلزی معمولا از فلزات آلومینیوم. منیزیوم. تیتانیوم و مس استفاده ميشود. ‏7 فاز تقویت کننده بصورت ذرات. الیاف خرد و پیوسته با کرسر حجمی ۶۰-۱۰ استفاده ميشود. ‏الیاف پیوسته اغلب از جنس کرین. کربید سیلیکون. بور و اکسید آلومینیوم و ‏فلزات دیرگداز است. از ویسکرزهای کربید سیلیکون, الیاف خرد اکسید آلومینیوم 0 و کرین؛ و ذرات کربید سیلیکون و اکسید آلومینیوم نیز استفاده ميشود. ‎ 

صفحه 83:
Longieudinal Tensile Strength (MPa) 620 1515 1480 340 510 1270 Longitudinal Tensile Modulus (GPa) 320 207 230 120 300. 20 Density (elem!) ‏مد‎ 293 183 3.68 Fiber Content (eo!) 41 48 50 24 38 45 ‎٩‏ روش تولید کامپوزیتهای پایه فلزی شامل دو بخش اصلی ا ۱- ترکیب کردن و در کنار هم قرار دادن فاز تقویت کننده و ماتریس ۲- شکل دهی ‏کامپوزیت. ‎ ‎Mauris ‎6061 AL 6051 AL 6051 AL 380.0 Al AZ31 Mg, 3 ‎Fiber ‎Carbon ‎Boron ‎sic ‎‘Alumina ‎Carbon ‎Borsic ‎٩‏ کاربرد کامپوزیتهای پایه فلزی در صنایع رو به گسترش است. در خودروسازی ‏برخی قسمتهای موتور شامل ماتریس ‏اکسید آلومینیوم است. ‎٩‏ در صنایع هوافضلیی از ماتریس ‏در بدنه شاتلها و تلسکوپ هابل استاده شده و ميشود. ‏آلومینیوم تقویت شده با الیاف کربن و ‏آلومینیوم با تقویت کننده الیاف بورون و یا کربن ‎ ‎ 

صفحه 84:
کامپوز یتهای بابه سر امیکی - ‎CMC‏ ‎٩‏ سرامیکها جزء مواد مقاوم در برابر خوردگی و در دماهای بالا هستند. ولی مقدار چقرمگی شکست بسیار کم و در حدود ۵-۱ 03.۲73 ۷آمیباشند. بیشتر فلزات دارای چقرمگی شکست ۵۰-۱۵ 03.۲۳5 ۷1آمیباشد. ‎٩‏ لذا از کامپوزیتهای پایه سرامیکی با تقویت کننده ذرات. الیاف و ویسکرز برای افزایش چقرمگی ت استفاده ميشود. در کامپوزیتهای پایه سرامیکی, ‏قرمگی شکست به ۲۰-۶ ۷103.۲۳۳0:3 ارتقاء می يابد. ‏چقرمگی شکست به دلیل اندرکنش فاز تقویت کننده با ترک می ‎Sb‏ ‏رشد ترک معمولا در ماتریس صورت می پذیرد. ولی فاز تقوبت کننده مانع رشد ترک می شود. ‎٩‏ مکانیزمهای متفاوتی برای جلوگیری از رشد ترک توسط فاز تقویت کننده وجود دارد. ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 85:
0 مثلا افزايش ویسکرزهای سرامیکی از جنس 513114 ,510 به ماتريسهاى سرامیکی مطلبق جدول باعث افزایش استحکام شکست و چقرمگی شکست ميشود. به دلایل زیر: ۱ کاهش تیزی نوک ترک 7 ایجاد پلهایی بر روی سطوح ترک 7 جذب انرژی در حین بیرون آمدن ویسکرز از ماتریس هنگام رشد ترک در کامپوزیتهای پایه سرامیکی عمر خزش و مقاومت در برابر بارگذاری حرارتی ناگهانی نیز افزایش می یابد. Table 16.10 Room Temperature Fracture Strengths and Fracture Toughnesses for Various SiC Whisker Contents in Al,O;, Whisker Fracture Fracture Toughness Content (vol%) Strength (MPa) (Pam) 0 ۳ 45 10 455 + 55 71 20 695 + 135 15-90 40 850 + 130 60 

صفحه 86:
کامپوز یتهای هیبر بدی - ‎HYBRID‏ ‎COMPOSITE‏ ‎٩‏ در لین نوع کامپوزیتهای الیافی. به جای استفاده از يك نوع الياف. از جند نوع الیاف بصورت همزمان به عنوان تقویت کننده استفاده ميشود. ‏© يك از متداول ترین آنها استفاده. کامپوزیتهای پایه پلیمری با الیاف کربن و شیشه است. الیاف کربن به تنهایی هزینه را بالا می برد. برای حفظ قیمت و در حين حال داشتن کامپوزیت با استحکام و صلبيت بالاء از الياف شيشه و كربن استفاده ميشود. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎٩‏ دو صورت کامپوزیتهای هیبریدی: + در كنار هم قرار گرفتن الیاف متفاوت در یک لاید © داشتن لايه هاى متفاوت از الياف متفاوت 1 ‎ 

صفحه 87:
فر آیندهای ساخت کامپوز ‎٩‏ دو دسته روش کلی ساخت وجود دارد: ‏+ الیاف و ماتريس در هنكام ساخت در كنار يكديكر قرار ميكيرند. ‏+ الياف و ماتريس قبلا مخلوط شده و در هنكام ساخت استفاذه ميشوند. ‏۲ روشهای متداول ساخت کامپوزیتهای الایف پیوسته بصورت زير است: ‎٩‏ پالتروزن-5100لا۳21]۲: لين روش برای ساخت قطعات طویل و سطح مقطع یکنواخت (لوله-تیر-پروفل) مناسب است. ‏الیاف آغشته به رزین ابتدا به داخل قللب فلزی برای شکل دهی اولیه و سپس به داخل قالب یخت ‎ISS ly‏ گیری نها, و بخت میروند. ‎ ‎ 

صفحه 88:
‎٩‏ کامپوزیتهای نیم یخت-۳۲6(0۲60: ‏پری پرگ (0۲61۲00۲690۵]60) یک واه صنعتی که به کامپوزیتهای الیاف پیوسته داخل رزین پلیمری گویند که بطور کامل پخت و سفت نشده اند. ‏لین کامپوزیتها به فرم نوار به سازنده های کامپوزیت تحویل داده ميشود. سازنده آنرا مستقیما داخل قالب قرار داده و پخت مینماید. ‏این نواره ها در پهنا ۱۵۲۵-۱۵ ۲۱۲0 و در ضخامتهای ۰۰۲۵-۰۰۰۸ ۳۱۲0 تهیه میشوند. کسر ح ‏- صفحه 6۵۲۲6۲ ‏- صفحه ۲6۱6۵56 ‏- غلطکهای اتوکشی ‎(calender) ‎ 

صفحه 89:
ميشوند. 5 & بلى استر و وينيل استر استفاده ميشود و كمتر از اپوکسی استفاده ميشود. 

صفحه 90:
ورقهاى 51/10 به سه دسته كلى تقسيم ميشوند: \AR YT NS) NOW| | Mase XI} [PLAS Pavan VII SEA ANE MAA) Le SMC-R, SMC-CR, XMC هروسه توليد اين ورقها دز شگل قساتیگ ری تقبان داده شده است: ‎Chopper‏ Continuous strand Resin paste Carrier film roll Compaction rollers ‘Chopped fibers Take-up roll Carrior film roll 

صفحه 91:
۳۱2۳060۲ ۷۷/۱8۵۱09( ‏الباف پیچی‎ ٩ این روش الیاف بطور پیوسته بدور نمونه الگویی که باید ساخته شود پیچیده ميشوند. الیاف بصورت تکی یا دسته ای ابتدابه داخل حمام رزین رفته و سپس بصورت پیوسته بدور یک مرغک (/۲۱۵۲۱0۲6) پیچیده ميشوند. > 2 بعد از پیچیدن به تعداد دور کافی, در دمای اتاق یا کوره پخت شده و مرغک از آن جدا ميشود. از نوارهای 0۲60۳69 نیز گاها بجای الیاف استفاده میشود. الگوهای متفاوتی برای پیجیدن الیاف بدور مرغک برای تامین خواص مکانیکی مورد نیز وجود دارد. . چم محیطی-مارپیچ-قطبی ‎٩‏ در این روش به توزیع یکنواخت و منظم بسیار بالایی از الیاف میتوان © دست يافت. 

صفحه 92:
«Molding Process) i (clive ‏روشهای تولید بر‎ ٩ ‏روشهای تولید بر مبنای قالب بسیار متنوع است که در زیر به برخی از آنها‎ ‏میپردازیم:‎ سس =“ Contact Molding — Hand Lay-up Vacuum Molding Lh, ecm Mai ‏لا‎ Feleese agent + mold ‏و‎ ‘Compression Molding Doc Porn Resin Transfer Moulding (RTM) 

صفحه 93:
Fibre 5 cet “ae ‏سیم‎ hee ‏سم‎ Spray Lay -up 

صفحه 94:
تخمین چگالی و کسر حجمی حباب داخل کامپوز بت © تخمين خواص کامپوزیت ساخته شده با توجه به خواص اجزای سازنده لازمه طراحی و ساخت اصولی کامپوزیت است. در آزمایشگاه کارکردن با کسر وزنی بسیار راحت تر از کسر حجمی است. اما اي ‎lubes‏ 35 لسك رام 5 ‎es‏ ری کسر حجمی راه تبدیل که وزنی بصورت زیر است: ۷ ‏اا 1 _ گر‎ 1 W,/ Wry ‏برعلا‎ Wa Pr Pm Pr Pm 9 کسر وزنی الیاف در کامپوزیت ساخته شده را توسط دو آزمایش استاندارد میتوان تعیین نمود: روش سوزاندن ماتریس (02854 71 ۵5: در دمای 600*6۵۰۰ + روش حل کردن ماتریس (23171] ۲1 5/): در اسید نیتریک 

صفحه 95:
‎٩‏ در طی فرایند ساخت معمولا حبابهایی داخل کامپوزیت شکل میگیرد که باعث کاهش خواص مکانیکی کامپوزیت (از جمله خستگی) ميشود. درصد حباب موجود در اکمپوزیت بیش از ۸۳ باشد. کامپوزیت کیفیت مطلوبی نخواهد داشت. درصد کسر حجمی حباب از رابطه زیر محاسبه میشود: ‎۷ afb 8 ‎° ‎ ‏© كه در آن ‎OMAP Vm‏ يم جكال تتورى و () جكالى اندازه كيرى شده اسست. © مثال: مطلوب است محاسبه حداکثر کسر حجمی تئوری 2 سس ۱ ‏الیاف در کامپوزیت با ساختار سلول واحد نشان داده شده. در هر سلول ۲-۱+۱/۴#۴ الیاف کامل وجود دارد. ‏_ ,۷ اه ‎Le ‎9 ‎ ‎ ‏"سح 7 كم 3 5 5 كسر حجمى در صورتى حداكثر است كه فاصله بين الياف 8] روى قطر سلول صفر شود: ‏90-- 5- ۷ م0- از - 7 4 2 ‏جح 14 ‎ 

صفحه 96:
کامپوز بتهای سازه ای - 5۲8۱10۲1158۵۱ ‎COMPOSITE‏ کامپوزیتهای سازه ای متشکل از مواد همگن و کامپوزیتی بوده و خواص آنها علاوه بر خواص ‎alge‏ سازنده, وابنته به هندسه سنازه نیز میباشد. 0 دو دسته کامپوزیت سازه ای: 7 ‏پنلهاء‎ - daminar composite) ls «Yaz (panels LLL io ندلایه: این نوع کامپوزيتها مشکا چسبیده است. این لايه ها داراى خواص برجسته 0 لین لایه ها در جهات مختلف روی هم چسبانده هر لایه دارای خواص جهت دار است که در ز میشوند. © 0 چند لایه میتوانند از ورقهای کامپوزیتی. کاغذ. چ ‎٩‏ به تلفیق ورقهای فلزی و کامپوزیت ۳۱۷1 كويند 

صفحه 97:
پندهای ساندویچی- ۲۵۸۱۱۴۱5 5۸۱۱۵۷۷۱۵۲ 0 لین سازه ها دارای صلبیت و استحکام در عین سبکی میباشند. پنل ساندویچی متشکل از دو ‎a af facesheet) ass,‏ لایه ضخیمتر وسط به نام هسته (60۲6) چسبیده است. © رویه ها از مواد مستحکم و صلب مثل آلومینیوم. فولاد. کامپوزیت الیاف و چوب ساخته ميشوند. رویه ها بلید تحمل نیروهای کششی و فشاری صفحه ای زیادی داشته باشند. 

صفحه 98:
0 وظیفه هسته به شرح زیر است: ور پپوسجه تکیه کآمی برآی روبه باشد. دارای استحکام برشی مناسب برای تحمل تنشهای برشی جانبی باشد. * به اندازه کافی ضخیم باشد تا صلبیت برشی و خمشی بالایی ایجاد نماید. © در هسته تنشهای صفحه ای بسیار کمتر از تنشهای صفحه ای داخل رویه ها بوده و قابل صرف نظر کردن است. ‎٩‏ هسته لانه زنبوری معمولا از جنس آلومینیوم و آرامید ساخته شده ميشود. ‎٩‏ استحکام و صلبیت هسته های لانه زنبوری تابعی از ابعاد سلول و ضخامت دیواره ‎ ‎