الیاف مورد استفاده در ساخت کامپوزیتها

 الیاف مورد استفاده در ساخت کامپوزیتها

مواد اصلی تشکیل دهنده کامپوزیتهای ،لیفی الیاف و رزین ها (یا به عبارت جامع تــر زمینه ها) هستند.

در کامپوزیتهای چند لایه میتوان از چند نوع الیاف نیز استفاده کرد کـه به آنها کامپوزیتهای مخلوط (Hybrid) گویند.

معمولا سعی می شود از یک نوع زمینه استفاده شود تا چسبندگی خوبی بین لایه ها وجود داشته باشد.

الياف حجم قابل توجهی از یک کامپوزیت را تشکیل میدهند.

برای خرید انواع پارچه و الیاف کلیک کنید.

وظیفه اصلی آنها تحمل بار اعمال شده به کامپوزیت میباشد نوع ،لیف مقدار آنها و آرایش یافتگی آنها بسیار حائز اهمیت اند و بر خواص زیر تأثیر می گذارند:

1. استحکام و مدول کششی، فشاری و خمشی
2.استحکام خستگی (Fatigue)
3. ضرایب انتقال حرارت و الکتریسیته
4. وزن مخصوص کامپوزیت
5. قیمت

در این فصل مهمترین الیاف مورد استفاده در صنعت ،کامپوزیت شرح داده میشوند اما قبل از آنکه به توضیح مهمترین الیاف پرداخته شود توضیح پاره ای از اصطلاحات ضروری به نظر می رسد.

لیف یا تار (Filament): به رشته های بسیار باریکی از الیاف گفته می شود که قطر بسیار کمی (درحد چند میکرون) دارند.

رشته الياف :(Strand) به تعدادی از لیفها یا تارهای الیاف که کنار هم قرار گرفته باشند گفته می شود.

برای خرید انواع پارچه و الیاف کلیک کنید.

نخ(Yarn): به رشته الیاف پیچیده شده .گویند به عبارت دیگر همان رشته الیاف هستند که مقداری تابیده شده اند.

معمولاً این نخها روی یک هسته چوبی، کاغذی و یا پلاستیکی پیچیده میشوند.

دسته الیاف نتابیده (Roving): به یک یا چند رشته از الیاف (حدود ۲۰۰ تار ) که کنار هم به طور موازی و بدون تاب قرار گرفته باشند گفته میشود شکل (۲-۲ که غالباً روی یک دوک (هسته پیچیده میشوند بسته به نوع کاربرد و فرآیند مورد استفاده، انواع مختلفی از این نوع الیاف به بازار عرضه میشوند.

تكس (Tex): وزن ۱۰۰۰ متر از الیاف را برحسب گرم گویند.
دنیر (Denier): به وزن ۹۰۰۰ متر از الیاف بر حسب گرم دنیر گفته می شود. این ویژگی بیانگر ظرافت الیاف بوده و هر چه کمتر باشد الیاف ظریف تر خواهند بود.

برای خرید انواع پارچه و الیاف کلیک کنید.

الیاف کوتاه یا خُرد شده (Chopped Strand): به الیافی گفته می شود که عمدتاً در ترکیبات قالبگیری مورد استفاده قرار میگیرند و طول آنها از ۳ تا ۵۰ میلیمتر می باشد.

الیاف آسیاب شده (Milled fiber): به الیاف بسیار کوتاهی گفته میشود که طول آنها حدود ۰/۲mm – ۰/۰۸ میباشد و از آسیاب کردن رشته الیاف پیوسته با آسیاب های چکشی تهیه میشوند شکل (۲-۳) از این الیاف به عنوان پرکننده (filler) در رزین ها استفاده می شود و صافی سطح را بهبود میدهند همچنین به عنوان افزایش دهنده ظاهری
ويسكوزيته (Thixotropic) مورد استفاده قرار می گیرند.

پارچه الیاف نمدی یا سوزنی (Chopped Strand Mat) الیاف سوزنی نمدی و یا CSM رایج ترین الیاف مورد استفاده در صنعت کامپوزیت اند این الیاف ترکیبی از الیاف خرد شده ای هستند که به صورت اتفاقی و درگیر در هم پخش شده اند تا یک پارچه نمد مانندی را تشکیل دهند طول الیاف در آنها معمولاً حدود ۵۰mm می باشد و وزن واحد سطح آنها از ۲۰۰ تا ٦٠٠g/m2 متغیر است.

پارچه الیاف سوزنی با الیاف پیوسته (Continuous Filament Mat): این نوع از پارچه الیاف که به CFM معروفند الیافی مشابه پارچه الیاف CSM هستند با این تفاوت که رشته های الیاف در آنها به صورت پیوسته است و به راحتی از هم جدا نمی شوند.

تیشو (Tissue): تیشو که به نامهای mat و Veil نیز نامیده می شود، به یک پارچه نازک نمدی ساخته شده از الیاف بسیار نازک که به صورت اتفاقی توزیع گردیده اند اطلاق می گردد .

ین نوع الیاف که از نظر ساختار شبیه دستمال کاغذی می باشند، به منظور تقویت ناحیه غنی از رزین قطعات کامپوزیتی و همچنین بهبود صافی سطح آنها ابداع گردیده اند.

برای خرید انواع پارچه و الیاف کلیک کنید.

نوع مشابه دیگری از آنها وجود دارد که نمدهای چند لایه overlay mat نامیده شده و فقط مقداری ضخیم ترند.

تیشوها در ضخامتهای مختلف از ۰/۰۸ تا ٠/٣٤mm با وزن واحد سطحی از ۳۰ تا ٦٠g/m و از جنس شیشه یا الیاف سنتزی نظیر پلی آکریلونیتریل یا پلی استر(پلی اتیلن ترفتالات) موجود میباشند تیشوهای الیاف شیشه غالباً از الیاف شیشه نوع C (نوع مقاوم
در برابر مواد شیمیایی تهیه میگردند.

پارچه های بافته شده Woven Rovings fabric این پارچه ها به دو روش بافت نخ (Yarn) و یا دسته الیاف نتابیده (Rovings) تهیه میگردند و در بافتهای مختلف و با وزن واحد سطح متفاوت و نتیجتاً ضخامتهای مختلف به بازار عرضه می گردند.

از نظر منشأ، الیاف به سه دسته ،معدنی آلی و طبیعی تقسیم میشوند. الیاف شیشه پنبه کوهی (asbestos)و بازالت منشأ معدنی و الیاف کربن و آرامید از جمله الیاف سنتزی می باشند.

الیاف طبیعی خود دارای سه گروه الیاف با منشأ حیوانی مانند موی بز گیاهی مانند کنف و معدنی مانند پنبه کوهی میباشند.

Plain weave roving
Plain weave cloth
Twill weave roving
Satin weave cloth

برای خرید انواع پارچه و الیاف کلیک کنید.

مهم ترین الیاف مورد استفاده در صنعت فایبرگلاس عبارتند از: شیشه گرین، آرامید و آلی (نظیر الیاف پلی اتیلن با آرایش یافتگی بالا خواص مکانیکی مهم ترین الیاف تقویت کننده و تعدادی از مواد دیگر…