مؤلف:
Peter Berry
تاريخ الخلق:
17 تموز 2021
تاريخ التحديث:
11 قد 2024
المحتوى
الالمواد المركبة هي تلك التي تتكون من عنصرين أو أكثر من العناصر أو المواد المختلفة ، والتي يعطي توليفها للمادة الناتجة الخصائص المشتركة لمكوناتها ، أي تلك الموجودة في المادتين الأصليتين في نفس الوقت.
يتيح ذلك اختيارًا محددًا للمكونات للحصول على مواد تتمتع بخصائص غير عادية من حيث الصلابة والخفة والمقاومة ، توصيل الكهرباء، مقاومة التآكل ، إلخ.
معظم المواد المركبة صنعه الإنسان بشكل مصطنع، على الرغم من أن البعض قد يظهر في الطبيعة ، إلا أنه نتاج تطور كائنات حية. وفي كثير من الحالات تكون مواد رابطة تستفيد من التفاعل الكيميائي لمكوناتها.
بعبارات عامة، تتميز المواد المركبة بـ:
- تتكون من مكونين أو أكثر يمكن تمييزهما ماديًا ولكن يمكن فصلهما ميكانيكيًا.
- أظهر عدة مراحل (عناصر) مختلفة كيميائيًا ، غير قابلة للذوبان فيما بينها ، ويفصل بينها أيضًا مرحلة أو واجهة وسيطة.
- تمتلك تآزرًا عاليًا ، أي أن خواصها الميكانيكية تتفوق على المجموع البسيط لمكوناتها بشكل منفصل.
- التمييز عن المواد متعددة الأطوار ، مثل السبائك المعدنية ، حيث يمكن تغيير المراحل الموجودة بالتغير الحراري (الحرارة).
- تمتلك عامل تقوية (مرحلة مضافة) ومصفوفة (طور مقوى).
أنواع المواد المركبة
يمكن تحديد الأنواع التالية من المواد المركبة:
- مركبات تقوية الجسيمات. تشتت في مصفوفة ليونة و مطيل، مكونات من مادة صلبة وهشة مشتتة بشكل مرتب وموحد.
- المركبات المتصلبة بالتشتت. إنها تقدم جسيمات تقوية ذات أحجام صغيرة جدًا ، مشتتة في المصفوفة الأساسية.
- المواد المركبة المقواة بالألياف. تحتوي هذه المواد عادةً على ألياف مقاومة للشد في قالب مصنوع عادةً من الراتنج الذي يغلف الألياف ، وينقل الحمل من الألياف المكسورة إلى الألياف السليمة ويكتسب مقاومة خاصة.
- المواد المركبة الإنشائية. يتكون من كل من المواد البسيطة والمركبة ، وعادةً بطريقة صفائحية (شطيرة) مثل تلك المستخدمة في البناء ، لدمج خصائص كلتا المادتين في نفس الجدار.
يمكن أن تخدمك: أمثلة على المواد الطبيعية والاصطناعية
أمثلة على المواد المركبة
- سيرميت. تم تصميمها ، وهي مزيج من السيراميك والمعدن ، لتحمل درجات الحرارة المرتفعة وتحمل التآكل ، مثل السيراميك ، ولكنها تتمتع بقدرة المعادن على المرونة. عادة ما تكون مصفوفة هذه المواد عبارة عن معدن (نيكل ، موليبدينوم ، كوبالت) وتكون مرحلة التقوية الكربوهيدرات الحراريات (أكاسيد ، ألبومين ، بوريدات) نموذجية للسيراميك. يسمح هذا بتصنيع أدوات القطع التي تجمع بين المتانة والفولاذ المقاوم للصدأ ولها عمر خدمة أطول.، وخاصة التطورات الجديدة القائمة على التيتانيوم والكوبالت.
- الصدف. هذا مثال على مادة مركبة من أصل طبيعي ، دون تدخل بشري. وهي مادة عضوية غير عضوية صلبة بيضاء ذات انعكاسات قزحية تشكل الطبقة الداخلية من قشرة العديد من الرخويات ، مثل عرق اللؤلؤ. في الواقع ، يمكن لهذه الحيوانات أن تفرز هذا المزيج من كربونات الكالسيوم والبوليمرات الحيوية لإصلاح قشرتها أو لتشمل الشوائب أو العوامل الميكروبية التي تخترقها ، مما يؤدي إلى ظهور اللؤلؤ..
- خشب رقائقي. يسمى أيضًا متعدد الصفائح ، الخشب الرقائقي, الخشب الرقائقي أو الخشب الرقائقي ، عبارة عن لوح من صفائح رقيقة من الخشب يتم لصقها ببعضها البعض باستخدام أليافها في اتجاه عرضي باستخدام الراتنجات الاصطناعية والضغط والحرارة. وهي مغلفة بحمض الكبريتيك بعد معالجتها لتكون عديمة الرائحة التي تحتوي على البوليمرات والبنزين وهي مفيدة بشكل خاص في البناء.
- الطوب. وهكذا يُطلق على الطوب غير المشوي ، أي حشوات البناء ، المصنوعة من الطين والرمل أو كتل أخرى من الطين ، ممزوجة بالقش وتجفف في الشمس. لقد تم استخدامها منذ العصور القديمة لبناء الجدران والإنشاءات البدائية ، وعادة ما تكون على شكل طوب (مستطيل). على الرغم من كونها ممتازة عازل حراري، يمتص اللبن الكثير من الرطوبة بواسطة الشعيرات الدموية ، ويفقد صلابته ، لذلك يجب تثبيته على قاعدة من الحجارة مقاومة للماء ، أو الخرسانة الحديثة.
- الخرسانة. يُطلق عليها أيضًا اسم "الخرسانة" ، وهي المادة المركبة الأكثر استخدامًا في ذلك الوقت في البناء ، إنه ملتقى مواد مختلفة: الأسمنت والرمل والحصى أو الحصى والماء. باستخدام هذا المفصل ، يتم الحصول على خليط متجانس يتماسك ويتصلب في غضون ساعات قليلة حتى يحصل على تناسق صخري.. تتضمن معظم أعمال الهندسة المدنية استخدام الخرسانة.
- لوح ستراند موجه. يسمى OSB (لوح ستراند موجه في اللغة الإنجليزية) ، هي نوع من الألواح المتكتلة ، تطور الخشب الرقائقي ، لأنه بدلاً من الانضمام إلى عدة صفائح من الخشب ، يتم ذلك باستخدام عدة طبقات من النشارة أو رقائق الخشب كلها موجهة في نفس الاتجاه ، وبالتالي الحصول على مادة متجانسة من الراتنجات الفينولية أو البولي يوريثين أو الفورمالديهايد أو الميلامين. غالبًا ما يتم استخدام إضافات أخرى لتحسين مقاومة الحريق والرطوبة أو لصد الحشرات.
- بيكريت. هذه المادة المركبة مصنوعة من 14٪ نشارة الخشب أو بعض عجائن الخشب العضوية الأخرى ، في مصفوفة ثلجية بنسبة 86٪. يأتي اسمها من مخترعها ، جيفري بايك ، الذي اقترحها على البحرية الملكية البريطانية لصنع حاملات طائرات يصعب إغراقها. تتمتع Pykrete بصلابة قريبة من الخرسانة ، ومؤشر ذوبان منخفض ومقاومة هائلة للتوترات.
- زجاج من البلاستيك المقوى. المعروف باسم GFRP (البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية باللغة الإنجليزية)، إنها مادة مركبة تشكل مصفوفة من البلاستيك أو الراتنج ، معززة بألياف زجاجية. والنتيجة هي مادة خفيفة الوزن وقوية وسهلة التشكيل ، وغالبًا ما تُعرف باسم "الألياف الزجاجية".. يستخدم على نطاق واسع في صناعة الأجزاء ، في صناعة الملاحة والاتصالات ، وكذلك في قطاع البناء.
- الأسفلت. تستخدم على نطاق واسع في رصف الطرق أو الطرق السريعة ، الخرسانة الإسفلتية يتكون من خليط من الإسفلت والركام المعدني من مختلف الأنواع ، للحصول على عجينة موحدة وبيتومينية ، والتي عند تطبيقها ساخنة ، تتصلب ومقاومة للماء، تشكل مادة مثالية للأشغال العامة الحضرية.
- عظم. مثال آخر على المواد المركبة في الطبيعة هو العظام ، والتي تتكون داخل الحيوانات العليا مصفوفة عظمية مقواة بألياف الكولاجين ، وهو بروتين يمنحها مقاومتها الطبيعية بفضل الكالسيوم الذي يتم تمعدن بنيتها.. ينتج عن هذا عنصر صلب وهش وخفيف الوزن.
