پاورپوینت کامل تقسیم بندی مواد ۱۰۵ اسلاید در PowerPoint

توجه : این فایل به صورت فایل power point (پاور پوینت) ارائه میگردد

 پاورپوینت کامل تقسیم بندی مواد ۱۰۵ اسلاید در PowerPoint دارای ۱۰۵ اسلاید می باشد و دارای تنظیمات کامل در PowerPoint می باشد و آماده ارائه یا چاپ است

شما با استفاده ازاین پاورپوینت میتوانید یک ارائه بسیارعالی و با شکوهی داشته باشید و همه حاضرین با اشتیاق به مطالب شما گوش خواهند داد.

لطفا نگران مطالب داخل پاورپوینت نباشید، مطالب داخل اسلاید ها بسیار ساده و قابل درک برای شما می باشد، ما عالی بودن این فایل رو تضمین می کنیم.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل می باشد و در فایل اصلی پاورپوینت کامل تقسیم بندی مواد ۱۰۵ اسلاید در PowerPoint،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از مطالب داخلی اسلاید ها

پاورپوینت کامل تقسیم بندی مواد ۱۰۵ اسلاید در PowerPoint

اسلاید ۴: ۴

اسلاید ۵: مقدمهورود کامپوزیت به عنوان دسته جدیدی از مواد از اواسط قرن بیشتم با طراحی و ساخت کامپوزیتهای چندفازی مثل کامپوزیتهای پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (فایبر گلاس) آغاز گشت.۵البته کاربرد مواد چند فازی نظیر چوب، کاه گل (الیاف کاه گل را تقویت می کنند)، و حتی برخی آلیاژها فولادی به عنوان نمونه هایی از کامپوزیت هستند که قبل از این ایام بکار میرفتند.

اسلاید ۶: اما کامپوزیت به مفهوم امروزی آن که ”از ترکیب فیزیکی چند نوع مواد ناهمگون میتوان به ماده ای جدیدی رسید که با دسته بندی قبلی مواد (فلزات، سرامیکها، پلیمرها) متفاوت است و خواص آن نسبت به خواص اجزای سازنده بهبود یافته است“، از اوایل قرن بیستم آغاز گشت.اکنون می دانیم بوسیله ترکیب فازهای مختلف مواد میتوان به تنوع بسیار زیادی از مواد با خواص مختلف دست یافت که توسط هیچ یک از مواد مونولیتیک نمی توان به آن دست یافت.تعریف مونولیتیک monolithic: به موادی که دارای ریزساختار یکنواخت و پیوسته هستند و از یک نوع ماده تشکیل شده اند.در مقابل، کامپوزیتها هستند که دارای ریزساختار غیریکنواخت، ناپیوسته و چندفازی هستند.۶

اسلاید ۷: کابرد کامپوزیتهاتلفیق گوناگون مواد مختلف برای دستیابی به خواص جدید، تنوع بسیاری در اختیار طراحان قرار میدهد. لذا علاقه به استفاده از کامپوزیت روزافزون است. این خواص توسط هیچ یک از سه دسته دیگر قابل دسترسی نیستند.مواد کامپوزیتی دارای خواص ویژه و نامعمول هستند. لذا برای کاربردهای ویژه با تکنولوژی بالا کاربرد دارند. به عنوان مثال در صنایع هوایی به دنبال مواد با استحکام بالا، چگالی پایین، مستحکم، صلب، مقاوم در برابر ضربه و سائیدگی هستیم. در هیچ ماده مونولیتیکی تمامی این خواص جمع نیست. مواد مستحکم معمولا چگالی بالایی دارند و افزایش استحکام و صلبیت با کاهش چقرمگی همراه است.لذا برای دستیابی به تمامی این خواص در یک ماده باید از ترکیب مواد و خواص آنها برای بهبود خواص ترکیب بهره برد.۷

اسلاید ۸: کاربرد در صنعت خودروبدنه خودروها و اتوبوسها- دیسک ترمز- شاسی-سیستم تعلیق- میل گاردان- مخزن بنزین و …۸

اسلاید ۹: کاربرد در صنایع هوافضابدنه هواپیماها، بدنه و نازل موتور موشک، سپر حرارتی شاتلهای فضایی۹

اسلاید ۱۰: کابرد در ورزش و عمراناسکیها و بدنه دوچرخه ها، موتورها و ماشینهای مسابقه ایپلها و نماهای کامپوزیتی، ترمیم بتون بوسیله کامپوزیت۱۰

اسلاید ۱۱: تعریف کامپوزیتمنظور از کامپوزیت هر ماده چند فازی است که تعمدا بصورت مصنوعی از موادی که بصورت شیمیایی با هم همخوانی ندارند و توسط مرزهای مجزا از هم جدا شده اند، طراحی و ساخته شده است. کامپوزیت یک ترکیب فیزیکی است نه یک ترکیب شیمیایی. در ترکیب فیزیکی مواد در کنار یکدیگر در کنار یکدیگر قرار می گیرند.برخی از کامپوزیتها بصورت طبیعی وجود دارند. مثل چوب و استخواندر طراحی کامپوزیتها عمدتا فلزات، سرامیکها و پلیمرها با یکدیگر ترکیب میشوند تا خواص مکانیکی مثل صلبیت، چقرمگی و استحکام حتی در دماهای بالا بهبود یابد.فلذا کامپوزیتها دسته وسیعی از مواد را شامل میشوند.۱۱

اسلاید ۱۲: دسته بندی کامپوزیتبسیاری از کامپوزیتها متشکل از دو فاز هستند:فاز ماتریس (Matrix) یا تقویت شونده که فاز پیوسته بوده و فاز دیگر را احاطه کرده است.فاز پراکنده (dispersed phase) یا ناپیوسته یا تقویت کننده (reinforcement)12خواص کامپوزیت تابعی از خواص فازهای آن، درصد مشارکت هر یک و هندسه فاز پراکنده میباشد. منظور از هندسه فاز پراکنده شکل ذرات، سایز ذرات، توزیع و جهت آنها میباشد.

اسلاید ۱۳: دسته بندی کامپوزیتبر مبنای فاز پراکنده یا تقویت کننده کامپوزیتها مطابق شکل زیر دسته بندی میشوند:سه دسته اصلی کامپوزیتها، تقویت کننده ذرات-تقویت کننده الیاف و کامپوزیتهای سازه ای میباشند.در کامپوزیت با تقویت کننده ذرات، فاز پراکنده یا تقویت کننده، ذرات با ابعاد تقریبا مساوی در هر جهت می باشند.در کامپوزیت تقویت کننده الیاف، فاز پراکنده بصورت الیاف است (نسبت طول به قطر زیاد)کامپوزیتهای سازه ای تلفیقی از کامپوزیتها و مواد همگن می باشد.۱۳

اسلاید ۱۴: کامپوزیتهای تقویت کننده ذرات (ذره ای)-PRCکامپوزیتهای ذرات به دو دسته تقسیم می شوند:۱- ذرات بزرگ (large particle)2- تقویت پراکندگی (dispersion strengthened)تفاوت این دو دسته در اندازه ذرات تقویت کننده و در نتیجه مکانیزم تقویت کنندگی کامپوزیت می باشد.در کامپوزیت ذرات بزرگ، واژه بزرگ به این دلیل انتخاب شده تا نشان دهد که ترکیب ذرات و ماتریس در اندازه اتمها و مولکولها نیست. در کامپوزیت ذرات بزرگ، ذرات تقویت کننده معمولا سخت تر و صلب تر از ماتریس هستند و از حرکت فاز ماتریس در نزدیکی ذرات جلوگیری به عمل می آورند. ماتریس نیز مقداری از تنشهای اعمالی را به ذرات منتقل می کند و در نتیجه کسری از بار به عهده ذرات است. ۱۴

اسلاید ۱۵: کامپوزیتهای تقویت کننده ذرات (ذره ای)-PRCدرجه تقویت شوندگی کامپوزیت وابسته به میزان استحکام چسبندگی ذرات به ماتریس است (وجه مشترک ذرات و ماتریس). در کامپوزیت تقویت پراکندگی، ذرات دارای قطر بسیار کم در حد ۰.۰۱-۰.۱ µm (10-100 nm) هستند.در این کامپوزیتها، عمل و عکس العمل ذرات و ماتریس در محدوده قطر اتمها و مولکولها میباشد. مکانیزم تقویت شوندگی در این کامپوزیت شبیه رسوب سختی در آلیاژها است. عمده بار توسط ماتریس تحمل میشود و ذرات پراکنده ریز از حرکت نابجاییها جلوگیری میکنند. لذا از تغییر شکل پلاستیک جلوگیری به عمل آمده و استحکام تسلیم، نهایی و سختی بهبود می یابد.۱۵

اسلاید ۱۶: کامپوزیتهای ذرات بزرگیک از مثالهای معروف کامپوزیت ذرات بزرگ، بتون و آسفالت میباشد. در بتن ماتریس سیمان و ذرات، شن و ماسه هستند. در آسفالت، ماتریس قیر و ذرات، شن و ماسه هستند.ذرات دارای هندسه های مختلفی هستند. ولی باید ابعادشان در جهتهای مختلف تقریبا یسکان باشد. برای تقویت موثر ذرات باید ریز و بطور یکنواخت داخل ماتریس توزیع شده باشند.کسر حجمی دو فاز تاصیر بسزایی در خواص مکانیکی کامپوزیت دارد. برای تعیین مدول الاستیک کامپوزیت دو رابطه اساسی وجود دارد که توسط آنها میتوان محدود بالا و پایینی برای مدول الاستیک ترکیب را بدست آورد. به این قوانین، قاعده ترکیب rule of mixture گویند.۱۶

اسلاید ۱۷: قاعده یا قانون ترکیبمحدوه بالا برای برای مدول الاستیک کامپوزیت به قرار است: محدوده پایینی برای مدول الاستیک از رابطه زیر بدست می آید:که در آن Em, Ep مدول الاستیک ماتریس و ذرات، Vm, Vp کسر حجمی ماتریس و ذرات است.توجه شود که ۱۷

اسلاید ۱۸: کامپوزیت تنگستن – مس که در آن تنگستن فاز ذره و مس فاز ماتریس است.کامپوزیت ذرات بزرگ در هر سه نوع ماده فلزی، سرامیکی و پلیمری بکار گرفته میشود.سرمتها cermets کامپوزیتهای سرامیکی-فلزی هستند که در آنها ذرات بسیار سخت سرامیکی مثل کربید تیتانیوم (TiC) یا کربید تنگستن (WC) در ماتریس فلزاتی مثل کبالت و نیکل قرار می گیرند.۱۸

اسلاید ۱۹: سرمتها- Cermetsاین کامپوزیتها برای برش فولادهای سخت بکار میروند.ذرات کربید سخت سطح برنده را تشکیل می دهند، ولی عیب آنها ترد بودن بسیار بالای آنها و شکستن در برابر تنشهای برشی میباشد.لذا چقرمگی آنها را با افزودن به ماتریس شکل پذیر فلزی افزایش می دهند. این ماتریس ذرات کربید را از یکدیگر جدا کرده و مانع انتشار ترک از ذره ای به ذره دیگر میشود.هیچ ماده ای به تنهایی خواص سرمتها ندارد. در سرمتها کسر حجمی بالایی از ذرات (در حدود بالای ۴۰%) بکار میرود. مثل سنگ برشها۱۹

اسلاید ۲۰: لاستیکها-Rubberمواد پلیمری نظیر الاستومترها و پلاستیکها به وقور به عنوان ماتریس در کامپوزیت به کار می روند. بسیاری از لاستیکها rubber توسط ذرات کربن سیاه carbon black تقویت شده اند. کربن سیاه شامل ذرات بسیار ریز کروی (قطری در حدود ۲۰-۵۰ nm) است که توسط احتراق گاز طبیعی یا نفت در هوا تولید میشود.وقتی این ماده ارزان به لاستیک اضافه شود، باعث افزایش استحکام نهایی، چقرمگی، مقاومت در برابر خوردگی و پارگی میشود.تایر ماشینها دارای ۱۵-۳۰% کسر حجمی کربن سیاه است.۲۰

اسلاید ۲۱: بتون – Concreteبتون از انواع کامپوزیت ذرات بزرگ است که هر دو فاز ماتریس و تقویت کننده از جنس سرامیکها هستند.گاها اشتباها به آن سیمان Cement گویند.بتون شامل تجمعی از ذرات شن و ماسه است که توسط یک محیط چسبنده جامد (سیمان) به یکدیگر متصل شده اند.برای آنکه میزان سیمان مصرفی (دارای هزینه بالا) کاهش یابد، از ذرات درشت ماسه در بتون استفاده میشود. برای آنکه فضای خالی بین ذرات ماسه پر شود و تماس بین ذرات بخوبی صورت پذیرد، از ذرات شن نیز استفاده میشود.معمولا بین ۶۰-۸۰% کسر حجمی بتون را ذرات ریز و درشت شن وماسه و مابقی را سیمان تشکیل میدهد.۲۱

اسلاید ۲۲: اضافه کردن درست مقدار آب و تلفیق خوب سیمان و آب و ماسه و شن در کیفیت بتون و استحکام مرز مشترک چسبنده بین سیمان و ذرات شن و ماسه موثر است.وجود خاک در شظن ماسه باعث میشود که سیمان بخوبی به ذرات شن و ماسه نچسبد و استحکام بتون کاهش یابد.مزایای بتون: در محل مورد نیاز براحتی ریخته شده و در دمای اتاق سخت میشود. حتی در زیر آب نیز سخت میشود.معایب: بسیار ترد است. استحکام کششی آن ۱/۱۵-۱/۱۰ استحکام فشاری آن است. سازه های بزرگ بتونی دچار انبساط و انقباض حرارتی قابل توجه میشوند. آب در سطح آن ایجاد حفره کرده و باعث نفوذ آب و یخ زدن آن در هوای سرد میشود.۲۲

اسلاید ۲۳: بتون تقویت شده-Reinforced Concreteاستحکام بتون را بوسیله تقویت کننده هایی از جنس میله یا شبکه های فولادی میتوان افزایش داد. بدین ترتیب سازه تحمل بارهای کششی، فشاری و برشی بیشتری خواهد داشت.تقویت کننده از گسترش ترک داخل بتون جلوگیری میکنند.فولاد تقویت کننده خوبی برای بتون است. زیرا ضریب انبساط حرارتی آن با بتون تقریبا یکی است. همچنین داخل بتون سریعا زنگ نمیزند.چسبندگی بین فولاد و سیمان نسبتا خوب است. این چسبندگی بوسیله ایجادزائده روی میله افزایش میدهند.افزودن الیاف شیشه، نایلون، پولی اتیلننیز باعث افزایش استحکام بتون است.۲۳

اسلاید ۲۴: بتون دارای پیش بار- Prestressed Concreteروش دیگر افزایش استحکام بتون، ایجاد تنشهای پسماند فشاری در آن است. روش اول: سیمهای با استحکام بالا داخل قالب خالی قرار داده شده و تحت کشش قرار میگیرند. بعد از ریختن بتون و سخت شدن آن، نیروی کششی روی سیمها برداشته شده و بتون تحت فشار قرار میگیرد.روش دوم: سوراخهایی را بوسیله تعبیه لوله توخالی در سراسر بتون ایجاد کرده، بعد از سخت شده بتون از این سوراخها سیمهای فولادی رد کرده و تحت کشش قرار میدهند. لذا بتون تحت فشار قرار میگیرد.۲۴

اسلاید ۲۵: کامپوزیتهای تقویت پراکندگی (ذرات ریز)- Dispersion Strengthenedآلیاژهای فلزی و فلزات میتنوانند توسط پخش ذرات بسیار ریز بسیار سخت (مثل ذرات سرامیکی مثل اکسید آلومینیوم) مستحکم و تقویت شوند.مکانیزک تقویت کنندگی شامل جلوگیری از حرکت نابجاییها توسط ذرات تقویت کننده است. این روش در دمای بالا قابل بکارگیری است. ذرات باید بگونه ای انتخاب شوند که با ماتریس واکنشی صورت ندهند.مقدار کسر حجمی ذرات تقویت کنندهدر این حالت کم و در حد چند درصد است.از جمله این کامپوزیتها میتوان به آلومینیوم-اکسید آلومینیوم اشاره داشت. ذرات پودر اکسید آلومینوم بسیار سخت بوده و به ماتریس نرم آلومینیوم اضافه میشوند.۲۵

اسلاید ۲۶: کامپوزیتهای تقویت کننده الیاف- FRCمهمترین نوع کامپوزیت، کامپوزیتهای با فاز تقویت کننده الیاف میباشند. در این نوع کامپوزیتها، بار توسط ماتریس بین الیاف توزیع شده و توسط آنها تحمل میشود.هدف از ساخت کامپوزیتهای تقویت شده الیافی، رسیدن به استحکام و صلبیت بالا در عین سبکی است.برای بیان این خواص از استحکام ویژه و مدول ویژه استفاده میشود:استحکام ویژه (specific strength): نسبت استحکام کششی به وزنمدول ویژه (specific modulus): نسبت مدول الاستیک به وزنکامپوزیتهای الیافی بر مبنای طول الیاف دسته بندی میشوند: الیاف پیوسته و خرددر الیاف کوتاه، طول الیاف بسیار کوتاهتر از آن است که بتوانند تاثیر بسزایی در افزایش استحکام کامپوزیت داشته باشند.۲۶

اسلاید ۲۷: تاثیر طول الیافخواص مکانیکی کامپوزیتهای الیافی، نه تنها به ویژگیهای الیاف بکار رفته، بلکه به درجه انتقال بار به الیاف توسط ماتریس بستگی دارد.درجه انتقال بار به الیاف توسط ماتریس وابسته به استحکام و میزان چسبندگی الیاف به ماتریس در وجه مشترک بین آن دو میباشد.اتصال الیاف و ماتریس در انتهای الیاف پایان می یابد و الگوی تغییر شکل ماتریس در حالت بارگذاری، مطابق شکل است. یعنی انتقال ابر در انتهای الیاف کاهش یافته و پایان میپذیرد.۲۷

اسلاید ۲۸: طول بحرانی الیاف- Critical Fiber Lengthطول بحرانی: حداقل طول مورد نیاز برای آنکه استحکام بخشی الیاف بصورت موثر باشد. طول بحرانی Lc تابعی از قطر الیاف d، استحکام نهایی الیاف و استحکام وجه مشترک الیاف-ماتریس (یا استحکام برشی تسلیم ماتریس، هرکدام کوچکتر است) است:در اغلب کامپوزیتهای الیاف شیشه و کربن، طول بحرانی در حدود ۱ mm است که تقریبا ۲۰-۱۵۰ برابر قطر الیاف است.۲۸

اسلاید ۲۹: طول بحرانی الیافتوزیع تنش در الیاف با طول برابر طول بحرانی، کوچکتر و بزرگتر از آن در حالیکه تنش اعمالی به کامپوزیت برابر استحکام نهایی الیاف است، مطابق شکل است.در طول بحرانی، تنها در وسط الیاف به حداکثر تحمل بار میتوان دست یافت.اگر طول الیاف کمتر از طول بحرانی باشد، از حداکثر ظرفیت باربرداری الیاف استفاده نشده است.۲۹به کامپوزیتهایی که در آن طول الیاف L>>Lc باشد (معمولا L>15Lc)، کامپوزیت با الیاف پیوسته (Continuous) گویند. در غیر اینصورت به آن کامپوزیت با الیاف خرد یا کوتاه (short) گویند.

اسلاید ۳۰: تاثیر زاویه الیاف و غلظت الیافزوایه الیاف و غلظت الیاف تاثیر بسزایی در خواص و استحکام کامپوزیت دارد.با توجه به زاویه الیاف دو حالت امکان وقوع دارد:چیدمان موازی و همراستای تمامی الیاف در یک جهتجهتگیری نامنظم و تصادفی الیاف نسبت به یکدیگرالیاف پیوسته معمولا همراستاهستند. در حالیکه الیاف خرد ممکن است همراستا و یا با جهتتصادفی باشند. توزیع الیاف معمولا یکنواخت است.۳۰

اسلاید ۳۱: کامپوزیتهای الیاف پیوسته همراستارفتار تنش-کرنش در بارگذاری کشش طولیپاسخ مکانیکی این نوع کامپوزیتها به سه عامل اساسی بستگی دارد:رفتار تنش-کرنش فاز ماتریس و فاز الیافکسر حجمی الیاف و ماتریسجهت اعمال بارکامپوزیتهای با الیاف همراستا، خواص ناهمسانگرد (anisotropic) دارند.نمودار تنش-کرنش برای فاز الیاف، فاز ماتریس و کامپوزیت در حالت بارگذاری طولی در شکل نشان داده شده است. فرض شده که الیاف کاملا ترد و ماتریس شکل پذیر است.۳۱

اسلاید ۳۲: رفتار تنش-کرنش در بارگذاری کشش طولی۳۲

اسلاید ۳۳: رفتار تنش-کرنش در بارگذاری کشش طولیدو مرحله در رفتار کامپوزیت مشاهده میشود:مرحله اول: هردوی الیاف و ماتریس بصورت الاستیک تغییر شکل میدهند. در این مرحله معمولا نمودار کامپوزیت بصورت خطی است. مرحله دوم: بعد از مرحله اول و در کرنشها بزرگتر از که ماتریس بصورت پلاستیک تغییر شکل میدهد. در حالیکه الیاف هنوز در منطقه رفتار الاستیک خطی هستند. در مرحله دوم رفتار شبیه خطی است، ولی با این تفاوت که شیب آن کاهش یافته است.با عبور از مرحله اول و ورود به