مقدمه
استفاده از مواد کامپوزیت طبیعی، بخشی از تکنولوژی بشر از زمانی که اولین بناهای باستانی، کاه را برای تقویت کردن آجرهای گلی به کار بردند بوده است. مغولهای قرن دوازدهم، سلاح های پیشرفته ای را نسبت به زمان خودشان با تیر و کمان هایی که کوچکتر و قوی تر از دیگر وسایل مشابه بودند ساختند. این کمانها سازه های کامپوزینی ای بودند که به وسیله ترکیب زردپی احشام (تاندون)، شاخ، خیزران (بامبو) و ابریشم ساخته شده بودند که با کلوفون طبیعی[1] پیچیده می شد.این طراحان سلاح های قرن دوازدهم، دقیقاً اصول طراحی کامپوزیت را می فهمیدند. اخیراً بعضی از این قطعات موزه ای 700 ساله کشیده و آزمون شدند. آنها از نظر قدرت حدود %80 کمانهای کامپوزیتی مدرن بودند. در اواخر دهه 1800، سازندگان کانو قایق های باریک و بدون بادبان و سکان، تجربه می کردند که با چسباندن لایه های کاغذ محکم کرافت[2] با نوعی لاک به نام شلاک[3]، لایه گذاری کاغذی را تشکیل می دهند.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
1- فصل اول: مقدمه ……………………………………………………………………………………………………… 1
2- فصل دوم: مروری بر منابع ……………………………………………………………………………………… 4
1-2- کامپوزیت های دارای ذرات ریز ………………………………………………………………………….. 5
1-1-2- خواص کامپوزیت های ذره ای ………………………………………………………………………… 9
2-1-2- انواع کامپوزیت های ذره ای از لحاظ جنس تقویت کننده ………………………………………….. 9
2-2- کامپوزیت های تقویت شده با الیاف …………………………………………………………………….. 11
1-2-2- خواص کامپوزیت های تقویت شده با الیاف ……………………………………………………… 13
2-2-2- خصوصیات کامپوزیت های تقویت شده …………………………………………………………… 15
3-2- مختصر در مورد آلومینیوم ……………………………………………………………………………….. 24
4-2- سرامیک های پیشرفته ……………………………………………………………………………. 26
5-2- توضیحات مختصر در مورد آزمون مکانیکی ………………………………………………………… 27
1-5-2- آزمون سختی ……………………………………………………………………………………….. 27
2-5-2- آزمون کشش………………………………………………………………………………………. 29
2-5-3- آزمون تخلخل سنجی………………………………………………………………………………. 30
3- فصل سوم: روش انجام آزمایش ……………………………………………………………. 32
4- فصل چهارم: تحلیل نتایج …………………………………………………………………….. 50
1-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AX ……………………………………………………………………………………..
2-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BX ……………………………………………………………………………………..
3-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CX……………………………………………………………………………………….
4-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DX ……………………………………………………………………………………..
5-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EX……………………………………………………………………………………….
6-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AY ……………………………………………………………………………………..
7-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BY……………………………………………………………………………………….
8-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CY……………………………………………………………………………………….
9-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DY ……………………………………………………………………………………..
10-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EY…………………………………………………………………………………….
11-4- نتایج حاصل از آزمون نونه AZ ……………………………………………………………………………………
12-4- نتایج حاصل از آزمون نونه BZ ……………………………………………………………………………………
13-4- نتایج حاصل از آزمون نونه CZ……………………………………………………………………………………..
14-4- نتایج حاصل از آزمون نونه DZ…………………………………………………………………………………….
15-4- نتایج حاصل از آزمون نونه EZ……………………………………………………………………………………..
5- فصل پنجم: تفسیر نتایج………………………………………………………………………………………. 100
نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………… 109
پیشنهادات………………………………………………………………………………………………….. 110
منابع…………………………………………………………………………………………………………… 111
فهرست شکل ها
عنوان ……………………………………………………………………………………………………… صفحه
2-1- فرم های مختلف ساختارهای کامپوزیت ……………………………………………………………… 5
2-2- فرآیند ریخته گری کامپوزیت …………………………………………………………………….. 12
2-3- نمایش تنش کششی و برشی ………………………………………………………………………… 15
2-4- ساختار کامپوزیت لایه ای ……………………………………………………………………………. 19
2-5- کامپوزیت تقویت کننده شده با الیاف ………………………………………………………………… 19
2-6- نمونه آزمون کشش …………………………………………………………………………………….. 30
3-1- نمونه آزمون کشش …………………………………………………………………………………….. 47
4-1- ساختار AX …………………………………………………………………………………………..
4-2- ساختار BX ……………………………………………………………………………………………..
4-3- ساختار CX ………………………………………………………………………………………………
4-4- ساختار DX ………………………………………………………………………………………………
4-5- ساختار EX ……………………………………………………………………………………………….
4-6- ساختارAY ……………………………………………………………………………………………….
4-7- ساختارBY ……………………………………………………………………………………………..
4-8- ساختارCY ………………………………………………………………………………………
4-9- ساختارDY …………………………………………………………………………………………..
4-10- ساختار EY ………………………………………………………………………………
4-11- ساختار AZ …………………………………………………………………………………..
4-12- ساختارBZ …………………………………………………………………………………….
4-13- ساختار CZ ……………………………………………………………………………………..
4-14- ساختار DZ ……………………………………………………………………………………..
4-15- ساختارEZ ………………………………………………………………………………..
فهرست نمودارها
عنوان………………………………………………………………………………………………………….. صفحه
2-1- مقایسه بین استحکام تسیلم ………………………………………………………………….. 7
2-2- تأثیر خاک رس برخواص………………………………………………………………………………. 11
2-3- نمودار تنش – کرنش……………………………………………………………………………. 14
2-4- ازدیاد طول شیشه …………………………………………………………………………………. 16
4-1- نمودار کشش AX …………………………………………………………………………………..
4-2- نمودار کشش BX ……………………………………………………………………………………
4-3- نمودار کشش CX …………………………………………………………………………………….
4-4- نمودار کشش DX …………………………………………………………………………………
4-5- نمودار کشش EX ……………………………………………………………………………..
4-6- نمودار کشش AY …………………………………………………………………………
4-7- نمودار کشش BY…………………………………………………………………………………..
4-8- نمودار کششCY ………………………………………………………………………………….
4-9- نمودار کششDY ………………………………………………………………………………….
4-10- نمودار کششEY ………………………………………………………………………………..
4-11- نمودار کشش AZ…………………………………………………………………………………….
4-12- نمودار کششBZ …………………………………………………………………………………
4-13- نمودار کششCZ ………………………………………………………………………………..
4-14- نمودار کششDZ ……………………………………………………………………………….
4-15- نمودار کشش EZ………………………………………………………………………………….
4-16- منحنی بر حسب SiC در سرعت 400………………………………………………………….. 82
4-17- منحنی بر حسب SiC در سرعت 800………………………………………………………… 84
4-18- منحنی بر حسب SiC در سرعت 1200…………………………………………………… 86
4-19- تنش بر حسب SiC در سرعت 400…………………………………………………………….. 88
4-20- تنش بر حسب SiC در سرعت 800………………………………………………………… 90
4-21- تنش بر حسب SiC در سرعت 1200……………………………………………………….. 92
4-22- انرژی بر حسب SiC در سرعت 400……………………………………………………… 94
4-23- انرژی بر حسب SiC در سرعت 800………………………………………………………. 96
4-24- انرژی بر حسب SiC در سرعت 1200…………………………………………………….. 98
فهرست جداول
عنوان…………………………………………………………………………………………… صفحه
2-1- مثالها و کاربردهای کامپوزیت …………………………………………………………….. 8
2-2- خواص الیاف …………………………………………………………………………………………. 22
2-3- تأثیر مکانیزم های استحکام بخش در آلومینیوم ………………………………………………… 25
2-4- خواص سرامیک ها …………………………………………………………………………………… 27
4-1- درصد وزنی SiC ………………………………………………………………………………….
4-2- سرعت همزن ……………………………………………………………………………………….. 51
4-3- سختی نمونه AX ………………………………………………………………………………..
4-4- سختی نمونه BX …………………………………………………………………………………..
4-5- سختی نمونه CX…………………………………………………………………………………..
4-6- سختی نمونه DX…………………………………………………………………………………..
4-7- سختی نمونه EX…………………………………………………………………………………
4-8- سختی نمونه AY…………………………………………………………………………………..
4-9- سختی نمونه BY………………………………………………………………………………..
4-10- سختی نمونه CY……………………………………………………………………………..
4-11- سختی نمونه DY………………………………………………………………………..
4-12- سختی نمونه EY………………………………………………………………………
4-13- سختی نمونه AZ……………………………………………………………………………
4-14- سختی نمونه BZ…………………………………………………………………………………..
4-15- سختی نمونه CZ………………………………………………………………………………
4-16- سختی نمونه DZ………………………………………………………………………………….
4-17- سختی نمونه EZ………………………………………………………………………………………
4-18- سختی بر حسب SiC سرعت 400 ………………………………………………………….. 82
4-19- بیشترین و کمترین سختی سرعت 400 ………………………………………………… 83
4-20- تغییرات سختی…………………………………………………………………………………….. 83
4-21- سختی بر حسب SiC سرعت 800 ……………………………………………………………… 84
4-22- بیشترین و کمترین سختی سرعت 800 ……………………………………………………….. 85
4-23- تغییرات سختی……………………………………………………………………………………… 85
4-24- سختی بر حسب SiC سرعت 1200 ………………………………………………… 86
4-25- درصد تغییرات سختی…………………………………………………………………………… 87
4-26- تنش شکست بر حسب SiC سرعت 400 ………………………………………………….. 88
4-27- بیشترین و کمترین تنش سرعت 400 ………………………………………………….. 89
4-28- تغییرات تنش سرعت 400 ……………………………………………………………….. 89
4-29- تنش بر حسب درصد SiC سرعت 800 ………………………………………………… 90
4-30- بیشترین و کمترین تنش …………………………………………………………………… 91
4-31- تغییرات تنش سرعت 800……………………………………………………………………… 91
4-32- تنش بر حسب درصد SiC سرعت 1200 ………………………………………….. 92
4-33- بیشترین و کمترین تنش………………………………………………………………………. 93
4-34- تغییرات تنش سرعت 1200……………………………………………………………….. 93
4-35- انرژی بر حسب SiC سرعت 400 ……………………………………………………….. 94
4-36- بیشترین و کمترین تنش……………………………………………………………………….. 95
4-37- تغییرات تنش سرعت 400 …………………………………………………………………….. 95
4-38- انرژی بر حسب SiC سرعت 800 ……………………………………………… 96
4-39- بیشترین و کمترین تنش……………………………………………………………. 97
4-40- درصد تغیرات انرژی سرعت 800…………………………………………………… 97
4-41- انرژی بر حسب SiC سرعت 1200 …………………………………………………. 98
4-42- بیشترین و کمترین تنش…………………………………………………………….. 99
4-43- تغییرات انرژی سرعت 1200…………………………………………………………. 99