مواد مركب بيانگر تركيب حداقل دو ماده متفاوت در مقياس ميكروسكوپي جهت حصول ماده اي جديد ميباشد. مقياس ميكروسكوپي بدين معني است كه هركدام از مواد تشكيل دهنده ماده مركب را پس از تركيب ميتوان با چشم غيرمسلح مشاهده نمود. مواد مختلف ميتوانند در مقياس ميكروسكوپي نيز با يكديگر تركيب شوند مثلاً آلياژهاي فلزات كه نتيجه اين تركيب ميباشند، در مقياس ميكروسكوپي هموژن بوده و بنابراين مواد اوليه را در ماده جديد نميتوان با چشم غيرمسلح ديد.
با بسط و توسعه شيمي آلي در سال 1847، برزليوس شيميدان سوئدي اولين رزين ها را تهيه كرد و در سال 1909 رزين فنل فرمالدهيد به دست آمد. در سال 1930 دانشمندان به فكر استفاده از مواد تقويت كننده افتاده و مفهوم جديد مواد مركب را پايه گذاري كردند. در سال 1942 پلي استر تقويت شده با شيشه، 1946 مواد مركب با رزين اپوكسي، 1964 پلاستيك هاي تقويت شده با الياف هيبريدكربن و شيشه، 1975 مواد مركب هيبريدي از الياف آراميد-گرافيت شد.
مهمترين مزيت مواد كامپوزيتي آن است كه با توجه به نيازها، ميتوان خواص آنها را كنترل كرد. به طوركلي مواد كامپوزيتي داراي مزاياي زير هستند:
مقاومت مكانيكي بالا نسبت به وزن
مقاومت بالا در برابر خوردگي
خصوصيات خستگي عالي نسبت به فلزات
خواص عايق حرارتي خوب
به دليل صلبيت بيشتر، تحت يك بارگذاري معين، خيز كمتري (بعضاً دهها برابر كمتر) نسبت به فلزات دارند.
استحكام بالا
نسبت حجم به وزن كم
سبك بودن تا چندين برابر مستحكم تر از فولاد با وزني با چندين برابر كمتر
۱-۵-۳- دسته بندي مواد مركب
مواد مركب را ميتوان به گروه هاي زير دسته بندي كرد.
1 ـ مواد مركب تقويت شده با الياف (الياف در يك ماتريس قرار دارند.)
2 ـ مواد مركب چندلايه (ماده مركب داراي لايه هاي متفاوت ميباشد.)
3 ـ مواد مركب ذره اي (شامل ذرات در ماتريس ميباشند.)
4 ـ تركيبي از موارد فوق.
اشکال مختلف مواد مرکب
۲-۵-۳- نگرش مطالعه مواد مركب
مراحل اصلي مطالعه مواد مركب شامل چهار بخش اصلي ميباشد:
1 ـ بررسي مشخصه هاي فيزيكي و مكانيكي بر اساس خصوصيات مواد
2 ـ بررسي مشخصه هاي فيزيكي و مكانيكي يك لايه در مقياس ماكرو تشكيل دهنده در مقياس ميكرو
3 ـ بررسي مشخصه هاي فيزيكي و مكانيكي چندلايه در مقياس ميكرو
4 ـ بررسي خواص و مشخصات كلي سازه مطالعات روي اين مواد از دو جهت ميكرومكانيك و ماكرومكانيك حائز اهميت است.
ـ «ميكرومكانيك» به بررسي، مطالعه و محاسبه خصوصيات مواد مركب ميپردازد. با در نظر گرفتن تأثير متقابل اجزاي تشكيل دهنده مواد در مقياس «ميكروسكوپي»
ـ «ماكرومكانيك» به بررسي، مطالعه و شناسايي متوسط خصوصيات مواد مركب در مقياس «ماكروسكوپي» ميپردازد.
بررسي نمادين ديدگاه بررسي مواد مركب
آناليز و طراحي سازه هاي مهندسي عمدتاً در مقياس ماكرو موردمطالعه قرار ميگيرند و شناخته شده تر ميباشند. استفاده از دو مفهوم ميكرومكانيك و ماكرومكانيك اجازه ميدهد كه يك الگوي مناسب براي مواد مركب ارائه شود به گونه اي كه الزامات خاص طراحي سازه و لحاظ كردن قابليت هاي مواد در آن در نظر گرفته شده باشد. بسياري از محققين و طراحان روي قابليت هاي اين الگو فعال بوده اند و يكي از مزيت هاي مهم مواد مركب مي باشد.
[۱]Composite Matrial