مهندسی نساجی

الیاف آرامید و خواص آنها را در این مقاله به صورت کامل بررسی خواهیم کرد تا به با الیاف آرامید و خواص آن کاملا آشنا شوید. این نوع الیاف با توجه به طبقه بندی کامپوزیت ها در ساخت انواع کامپوزیت ها مورد استفاده می باشد. آرامید از نظر شیمیایی آرامید عبارتی کلی است که به پلی آمیدهای حلقوی یا آروماتیک (Aromatic Polyamides) اطلاق می‌شود تا از پلی آمیدهای آلیفاتیک یا خطی تمیز داده شوند. پلی آمیدهای حلقوی از مقاومت شیمیایی بیشتر، پایداری حرارتی بهتر، دمای انتقال شیشه‌ای و نقطه ذوب بالاتری نسبت به پلی آمیدهای خطی برخوردار می‌باشند. این پلیمرها حاوی گروه‌های آمید (-NH) و کرونیل (-CO-) به شکل واحدهای تکرار شونده زیر (AB یا AABB) می‌باشند:

- NH - Ar - CO -

- NH - Ar – HN - CO - Ar' - CO –

که ممکن است Ar و Ar' واحدهای آروماتیک یکسان و مختلفی باشند. واحدهای آروماتیک معمولا شامل حلقه‌های فنیلن (Phenylene) و نفتالین (Naphthalene) و یا هتروسیکلیک (Hetrocyclic) می‌باشند. در الیاف آرامیدی به جهت تکرار زیاد ساختار حلقوی با آرایش پا…

مقاله الیاف کربن، ساختمان و خواص آن  

کربن عنصری با چگالی g/cm3 2.27 است و شکل‌های مختلف بلوری دارد. شکل بلوری مورد نظر در الیاف کربن، ساختار گرافیتی آن است که در آن عناصر کربن به صورت لایه‌های شش ضلعی قرار گرفته‌اند. شکل دیگر و معروف کربن، ساختار کووالانسی الماس است که در آن اتم‌ها، شبکه‌های سه بعدی سخت و انعطاف‌ناپذیر تشکیل می‌دهند. الیاف کربن (که در آمریکا به آن الیاف گرافیت می‌گویند) الیافی به مراتب نازک‌تر از موی انسان (μm 200-100) در قطری بین μm 10-6 می‌باشند. علیرغم حجم بالای استفاده از آنها، قیمت الیاف کربن هنوز نسبتا بالا است. در شکل 1 انواع مختلف الیاف کربن مشاهده می شود.

(بیشتر…)

مقاله الیاف شیشه، انواع آن و نحوه ساخت آنها   الیاف شیشه الیاف شیشه رایج‌ترین و پر مصرف‌ترین لیف در مورد استفاده در صنعت کامپوزیت است. برحسب نوع و ترکیب مواد به کار رفته در تهیه آن‌ها، الیاف شیشه به انواع مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند. ماده اصلی تشکیل دهنده الیاف شیشه همانند شیشه‌های معمولی (Soda- line glass)، سیلیکا (SiO2) است. اکسیدهای دیگر مانند B2O3 و Al2O3 برای اصلاح ساختمان شبکه SiO2 و همچنین بهینه کردن فرآیند ساخت نظیر پایین آوردن دمای ذوب به آن افزوده می‌شوند. ساختمان الیاف شیشه یک شبکه سه بعدی از سیلیکون، اکسیژن و دیگر اتم‌ها است (شکل 1) که به صورت غیر منظم (Random) در کنار هم قرار گرفته‌اند. لذا الیاف شیشه، ساختمانی آمورف یعنی غیر کریستالی و همسان (isotropic) دارند یعنی در تمام جهان دارای خواص مکانیکی یکسان هستند. مزایا و محدودیت‌های این لیف در مقایسه با دیگر الیاف به شرح جدول 1 است: (بیشتر…)

الیاف مورد استفاده در ساخت کامپوزیت‌ ها ، از نظر منشاء تولید و همچنین از نظر بافت مورد نظر می باشد که در این مقاله معرفی خواهیم کرد. مواد اصلی تشکیل دهنده کامپوزیت‌های لیفی، الیاف و رزین‌ها (ماتریس یا زمینه‌ها) هستند. در کامپوزیت‌های چند لایه، می‌توان از چند نوع الیاف نیز استفاده کرد که به آن‌ها کامپوزیت‌های مخلوط (Hybrid) گویند. معمولا سعی می‌شود از یک نوع زمینه استفاده شود تا چسبندگی خوبی بین لایه‌ها وجود داشته باشد. الیاف حجم قابل توجهی از انواع کامپوزیت را تشکیل می‌دهند. وظیفه اصلی آن‌ها تحمل بار اعمال شده به کامپوزیت‌ می‌باشد. نوع لیف، مقدار آن‌ها و آرایش یافتگی آن‌ها بسیار حائز اهمیت‌اند و بر خواص زیر تاثیر می‌گذارند: استحکام و مدول کششی، فشاری و خمشی استحکام خستگی (Fatigue) ضرایب انتقال حرارت و الکتریسیته وزن مخصوص کامپوزیت قیمت انواع الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت در ادامه مطلب الیاف مورد استفاده در ساخت کامپوزیت‌ ها، شرح داده می‌شوند. سپس به مهمترین الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت اشاره خواهند شد. لیفت یا تار (Filament) رشته الیاف (Strand) …

مقاله فرآیند هیبریداسیون در کامپوزیت ها   مقدمه از جمله عیوبی که درهنگام استفاده از رزین های ترموست به عنوان ماتریس در ساخت قطعات کامپوزیتی وجود دارد می توان به تردی(Brittleness) ، سیکل پخت طولانی (Cure cycle) و عدم امکان بازیافت ضایعات و قطعات ضایعاتی اشاره کرد. به منظور رفع این محدودیت ها، بهبود خواص مکانیکی و کاهش مشکلات موجود در فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی، مطالعه بر روی رزین های ترموپلاستیک از سال ۱۹۸۰ بسیار مورد توجه قرار گرفته است(الیاف هیبریدی و انواع آن). از طرفی ویسکوزیته بالای رزین های ترموپلاستیک (۵۰۰ تا ۵۰۰۰ پاسکال ثانیه) خود به بروز مشکلاتی در فرآیند ساخت منجر می­گردد. برای خواندن ادامه مقاله الیاف هیبریدی و انواع آن اینجا کلیک کنید و بخوانید. (بیشتر…)

الیافی که از منابع طبیعی مانند معادن، حیوانات و گیاهان بدست می آیند، در گروه الیاف طبیعی قرار می گیرند. الیاف طبیعی را می توان  به سه دسته:

معدنی حیوانی گیاهی

تقسیم نمود.

برای خواندن مقاله پلیمرها و الیاف طبیعی روی عنوان مقاله کلیک کنید و مطالعه نمائید.

همچنین اگر انواع کامپوزیت ها را نمی شناسید، روی انواع کامپوزیت ها کلیک کرده و مطالعه کنید.

خواص و ویژگی های الیاف طبیعی در ساخت کامپوزیت ها

الياف طبيعي، سايش تجهيزات اختلاط و قالبگيري را کم مي­ کند. که اين مي­تواند در کاهش هزينه نگهداري تجهيزات به صورت قابل توجهي کمک کند.

همچنين از نظر شرايط کاري در مقايسه با تقويت کننده ­هاي مصنوعي مانند الياف شيشه ايمن­ تر هستند.

همچنین الیاف طبیعی دوستدار محيط زيست و تخريب پذير مي باشند و توسط محيط تخريب مي­ شوند. در نتيجه، کاهش خطر ابتلا به مشکلات تنفسي يا پوستي است که شرايط بهتر کاري را براي افراد فراهم مي­کند.

مزيت الياف طبيعي اثرات زيست محيطي مثبت آنها به انرژي کمي براي تخريب شدن …

از جمله عیوبی که درهنگام استفاده از رزین های ترموست به عنوان ماتریس در ساخت قطعات کامپوزیتی وجود دارد می توان به تردی(Brittleness) ، سیکل پخت طولانی (Cure cycle) و عدم امکان بازیافت ضایعات و قطعات ضایعاتی اشاره کرد. به منظور رفع این محدودیت ها، بهبود خواص مکانیکی و کاهش مشکلات موجود در فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی، مطالعه بر روی رزین های ترموپلاستیک از سال ۱۹۸۰ بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مواد مورد استفاده در تولید کامپوزیت های با ماتریس ترموپلاستیک الیاف هیبریدی می باشد. از طرفی ویسکوزیته بالای رزین های ترموپلاستیک (۵۰۰ تا ۵۰۰۰ پاسکال ثانیه) خود به بروز مشکلاتی در فرآیند ساخت منجر می­گردد. عدم آغشته سازی (Impregnation) عدم آغشته سازی (Impregnation)  کامل و یکنواخت الیاف تقویت کننده با رزین مذاب یکی از جدی ترین مشکلات فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی با پایه ترموپلاستیک می­باشد. معمولا برای غلبه بر این مشکل می­بایست دما و فشار فرآیند تا حد زیادی افزایش یابد که این خود سبب افزایش هزینه های فرآیند ساخت می شود. از این رو فرآیندهای جدید ساخت به استفاده از نخ های هیبریدی در س…

کامپوزیت های زیست تخریب پذیر امروزه با توجه به حفظ محیط زیست از اهمیت فراوانی برخوردار است. یکی از مواد تولیدی کامپوزیت های زیست تخریب پذیر، پلاستیک می باشد، که در مقاله منظور از پلاستیک زیست تخریب پذیر چیست؟ به فواید زیست تخریب پذیر بودن پلاستیک ها پرداخته شد.

امروزه با پيشرفت تكنولوژي و ساخت مواد مصنوعي و آلياژهاي فلزي، استفاده از مواد طبيعي در كامپوزيت‌ها كاهش يافته و مواد ديگري مثل الياف شيشه و نايلون جايگزين آن شده است. كامپوزيت­هاي زمينه پليمري گسترش قابل ملاحظه­اي در صنايع، خصوصا صنعت خودرو يافته­اند. اما يكي از مشكلاتي كه ممكن است آنها را تهديد كند، بحث عدم سازگاري آنها با محيط زيست است. البته پليمرهاي گرمانرم مشكل كمتري دارند، چون قابل بازيافت مي­باشند؛ ولي اين پليمرها نيز بعد از چند بار بازيافت دچار افت خواص مي­گردند. ميزان پلاستيك‌هاي تجاري مصرف شده همچون PE، PVC، PS، PP و غيره در كشور ايران، در سال 1365 حدود 220 هزار تن بوده و هم اكنون اين رقم از مرز 1 ميليون تن فراتر رفته است. از اين ميزان هر ساله حدود 50-30 درصد ضايعات وارد پسماندها و زباله‌ها مي‌شود كه…

کامپوزیت طبیعی و کاربرد آنها در کشورهای مختلف، به کارخانه رولز رويس در سال 1916 برمی گردد. کشورهای استفاده کننده کامپوزیت های طبیعی هند، آمریکا و در کشورهای اورپایی رواج یافت و سپس به کشورهای دیگر گسترش یافت. كامپوزيت هاي طبيعی یا کامپوزيت‌هاي سبز دارای فاز زمينه و تقويت کننده، از موادي که در طبيعت تجزيه مي‌شوند و در اصطلاح به این مورد زیست تخریب پذیر گفته می شود. کامپوزيت چيست؟ معمولا يک ماده کامپوزيت را به صورت يک مخلوط فيزيکي در مقياس ماکروسکوپيک از دو يا چند ماده مختلف تعريف مي­کنند که اين مواد خصوصيات فيزيکي و شيميايي خودرا حفظ کرده و مرز مشخصي را با يکديگر تشکيل مي دهند (شکل 1).

شکل 1: مواد تشکیل دهنده کامپوزیت

دسته‌بندي کامپوزيت‌ها به طور کلي کامپوزيت­ ها در چهار دسته زير تقسيم­بندي مي­شوند که هر کدام نيز داراي زير مجموعه­هايي مي شوند که در زيزر نشان داده شده است: الف) دسته‌بندي کامپوزيت‌ها از ديدگاه زيستي کامپوزيت‌هاي طبيعي، مانند استخوان، ماهيچه، چوب و ... کامپوزيت‌هاي مصنوعي (مهندسي) ب) دسته‌بندي کامپوزيت‌هاي مهندسي از لحاظ …

كامپوزيت هاي طبيعی چیست ؟ كامپوزيت هاي طبيعی یا کامپوزيت‌هاي سبز دارای فاز زمينه و تقويت کننده، از موادي که در طبيعت تجزيه مي‌شوند و در اصطلاح به این مورد زیست تخریب پذیر گفته می شود. کامپوزيت چيست؟ معمولا يک ماده کامپوزيت را به صورت يک مخلوط فيزيکي در مقياس ماکروسکوپيک از دو يا چند ماده مختلف تعريف مي­کنند که اين مواد خصوصيات فيزيکي و شيميايي خودرا حفظ کرده و مرز مشخصي را با يکديگر تشکيل مي دهند (شکل 1).

شکل 1: مواد تشکیل دهنده کامپوزیت

دسته‌بندي کامپوزيت‌ها به طور کلي کامپوزيت­ ها در چهار دسته زير تقسيم­بندي مي­شوند که هر کدام نيز داراي زير مجموعه­هايي مي شوند که در زيزر نشان داده شده است: الف) دسته‌بندي کامپوزيت‌ها از ديدگاه زيستي کامپوزيت‌هاي طبيعي، مانند استخوان، ماهيچه، چوب و ... کامپوزيت‌هاي مصنوعي (مهندسي) ب) دسته‌بندي کامپوزيت‌هاي مهندسي از لحاظ فاز زمينه کامپوزيت‌هاي با زمينه سراميک CMC کامپوزيت‌هاي با زمينه پليمري PMC کامپوزيت‌هاي با زمينه فلزي MMC ج) دسته‌بندي کامپوزيت‌هاي مهندسي…

مقاله پلیمرها و الیاف طبیعی پلیمرهای گیاهی   كار روي پليمرهاي گياهي در جهان از سال ١٩٧٠ و در زمان بحران نفت آغاز شد، در آن زمان كشورهاي پيشرفته به فكر استفاده از موادي براي بسته بندي افتادند كه وابسته به نفت و مشتقات آن نباشد، بنابراين پليمرهاي گياهي ساخته شده با تركيباتي مانند سيب زميني، ذرت و گندم مورد آزمايش قرار گرفت اين پليمرهاي هيدروكربني داراي خواص ضعيف پليمري است كه با تغيير و اصلاح آن ها مي توان به ويژگي هاي پليمرهاي نفتي رسيد. در حال حاضر در آمريكا تمام رستوران هاي زنجيره اي معروف از ظروف بسته بندي گياهي استفاده مي كنند. بخش عمده كشورهاي اروپايي نيز ظروف يك بار مصرف گياهي را جايگزين ظروف بسته بندي حاصل از مشتقات نفتي كرده اند. شكل و ظاهر اين ظروف كاملا مشابه ظروف پلاستيكي است با اين تفاوت كه زيست تخريب پذير است. (بیشتر…)

مقاله بتن و نقش الیاف تقویتی در آن   مقدمه: استفاده از الیاف به منظور تقویت بتن از اوایل دهه 1960 میلادی شروع شده است. علت اصلی مصرف الیاف در بتن رفتار ضعیف بتن در كشش و خمش، چقرمگی پایین و وجود ترك های ریز در آن است. لذا بهبود تکنولوژی "بتن الیافی" نمونة دیگری از کاربرد الیاف تقویتی (پلیمرها و کامپوزیت‌ها) به‌عنوان یک فناوری نوین در صنعت عمران و ساخت‌وساز می‌باشد. (بیشتر…)

مقاله روش های تولید قطعات کامپوزیتی از الیاف هیبریدی مقدمه: در فرآیند ساخت قطعات کامپوزیتی، مطالعه بر روی رزین های ترموپلاستیک از سال ۱۹۸۰ بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مواد مورد استفاده در تولید کامپوزیت های با ماتریس ترموپلاستیک الیاف هیبریدی می باشد. در این مقاله به روش های تولید کامپوزیت از الیاف هیبریدی پرداخته خواهد شد. (بیشتر…)