موضوع مقاله: مواد کامپوزیتی پیشرفته | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # مواد کامپوزیتی پیشرفته | مقدمه: در علم مواد ، مواد کامپوزیت پیشرفته ( ACM ) موادی هستند که عموماً با الیاف با استحکام غیرمعمول بالا و سختی یا مدول الاستیسیته غیرمعمول بالا در مقایسه با سایر مواد، در حالی که توسط ماتریس‌های ضعیف‌تری به هم متصل شده‌اند، مشخص می‌شوند. | ## بخش 1: مواد کامپوزیتی پیشرفته | این مواد در مقایسه با مواد کامپوزیتی که معمولاً در حال استفاده هستند مانند بتن مسلح یا حتی خود بتن ، "مواد کامپوزیت پیشرفته" نامیده می‌شوند. الیاف با استحکام بالا همچنین چگالی کمی دارند در حالی که بخش بزرگی از حجم را اشغال می‌کنند. کامپوزیت‌های پیشرفته در بسیاری از کاربردها، به‌ویژه در صنعت هوافضا ، جایگزین اجزای فلزی می‌شوند. این طبقه‌بندی‌ها عبارتند از کامپوزیت‌های ماتریس پلیمری (PMC) ، کامپوزیت‌های ماتریس سرامیکی (CMC) و کامپوزیت‌های ماتریس فلزی (MMC). همچنین، مواد موجود در این دسته‌ها اغلب "پیشرفته" نامیده می‌شوند اگر خواص مقادیر استحکام بالا (محوری، طولی ) و مقادیر سختی بالا ( محوری ، طولی) را با وزن کم، مقاومت در برابر خوردگی و در برخی موارد خواص الکتریکی ویژه ترکیب کنند. مواد کامپوزیت پیشرفته کاربردهای گسترده و اثبات‌شده‌ای در بخش‌های هواپیما ، هوافضا و تجهیزات ورزشی دارند. حتی به طور خاص‌تر، کامپوزیت‌های پیشرفته (ACM) برای قطعات سازه‌ای هواپیما و هوافضا بسیار جذاب هستند. کامپوزیت‌های پیشرفته برای برنامه حمل و نقل فضایی پیشرفته ناسا، حفاظت زرهی برای هوانوردی ارتش و اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده آمریکا و شفت‌های دمای بالا برای هلیکوپتر کومانچی توسعه یافته‌اند. | ## بخش 2: مواد کامپوزیتی پیشرفته | علاوه بر این، کامپوزیت‌های پیشرفته سابقه‌ای چند دهه‌ای در صنایع هوافضای نظامی و دولتی دارند. با این حال، بسیاری از این فناوری‌ها جدید هستند و به طور رسمی در آموزش متوسطه یا کارشناسی ارائه نمی‌شوند و فناوری تولید کامپوزیت‌های پیشرفته به طور مداوم در حال تکامل است. این صنعت را می‌توان به طور کلی به دو بخش اساسی تقسیم کرد: کامپوزیت‌های صنعتی و کامپوزیت‌های پیشرفته. کامپوزیت‌های صنعتی صنعت کامپوزیت‌های صنعتی بیش از 40 سال است که در ایالات متحده وجود دارد. این صنعت بزرگ از سیستم‌های رزینی مختلفی از جمله پلی‌استر ، اپوکسی و سایر رزین‌های تخصصی استفاده می‌کند. این مواد، همراه با یک کاتالیزور یا عامل پخت و نوعی تقویت‌کننده فیبر (معمولاً الیاف شیشه)، در تولید طیف گسترده‌ای از قطعات صنعتی و کالاهای مصرفی مانند قایق‌ها، لوله‌کشی، بدنه خودرو و سایر قطعات و اجزا استفاده می‌شوند. صنعت هوافضا، شامل انواع هواپیماهای نظامی و تجاری، مشتری اصلی کامپوزیت‌های پیشرفته است. و همچنین در صنعت استخر شنا با سازه‌های دیوار کامپوزیتی، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. | ## بخش 3: مواد کامپوزیتی پیشرفته | محدودیت‌ها با وجود استحکام و وزن کم، کامپوزیت‌ها راه‌حل معجزه‌آسایی برای سازه‌های هواپیما نبوده‌اند. از همه مهمتر، آنها می‌توانند به طرز سرسام‌آوری گران باشند، در درجه اول به این دلیل که به نیروی کار زیادی نیاز دارند و اغلب به ماشین‌های ساخت پیچیده و گران‌قیمت نیاز دارند. به عنوان مثال، در یک تصادف جزئی، یک قطعه آلومینیومی اغلب می‌تواند با چکش به شکل اولیه خود بازگردد، در حالی که یک قطعه فایبرگلاس خرد شده احتمالاً باید به طور کامل تعویض شود. از سوی دیگر، کامپوزیت‌ها تحمل آسیب کمتری دارند و قبل از شکست، تغییر شکل پلاستیک بسیار کمتری را متحمل می‌شوند. هواپیمایی که کاملاً از آلومینیوم ساخته شده باشد، تقریباً در هر جایی قابل تعمیر است. این مورد در مورد مواد کامپوزیتی صدق نمی‌کند، به خصوص که از مواد متفاوت و عجیب‌تری استفاده می‌کنند. | ## جمع‌بندی | به همین دلیل، کامپوزیت‌ها احتمالاً همیشه بیشتر در هواپیماهای نظامی که دائماً در حال تعمیر هستند، نسبت به هواپیماهای تجاری که نیاز به نگهداری کمتری دارند، استفاده خواهند شد.