المواد المتراكبة

الاستاذ الدكتور وليد بديوي- قسم الفيزياء

eps.waleedb.salih@uoanbar.edu.iq

الصفحة الرسمية الالكترونية للكاتب

تتمتع المواد المتراكبة بمزايا هندسية أساسية جعلتها تلاقي اهتماما متزايدا في عصرنا الحالي ،حيث دخلت في العديد من المجالات منها ) الصناعات العسكرية ، المدنية ، الفضائية والصناعات الطبية الخ ( لما لها من مميزات خاصة واستخدامات فريدة . وقد عرفت المواد المتراكبة بأنها خليط مكّون من مادتين ممزوجتين مع بعضهما البعض إحداهما يدعى المادة الأساس ) material Matrix ) والأخرى مادة التقوية ، قد تكون المادة الأساسية ذات أساس سيراميك أو معدني أو بوليمري بينما تكون مواد التقوية على شكل ) دقائق ، صفائح وألياف .. الخ ( والشكل (1) يوضح المكونات الأساسية للمواد المتراكبة . [تمتاز المواد المتراكبة بخصائص عديدة منها ) القوة والمتانة والعزل الحراري والكهربائي وانخفاض الكثافة وسهولة التشكيل ( ، وهذا ما فضلها على بقية المواد الاعتيادية التقليدية ، وبشكل عام تعتمد هذه الخصائص على كل من المادة الأساس ومواد التقوية المكونة لها وكذلك تعتمد على الكسور الوزنية أو الحجمية الداخلة في تركيبها وفضال عن ذلك فقد تعتمد أيضا على طبيعة السطح البيني للمادة المتراكبة .

  الشكل (1) يوضح المكونات الأساسية للمواد المتراكبة

  مكونات المواد المتراكبة (Components of Composite Materials)

 .1 المادة الأساس )  ( Matrix Material:

 هي المادة التي تؤدي وظيفة ربط مواد التدعيم ونقل القوى أليها ، ويمكن تعريفها أيضا بأنها العامل الرئيسي الذي يقوم بربط أطوار التقوية ، وهي من المكونات المهمة للمواد المتراكبة ، تكون المادة الأساس غالبا أما ذات أساس معدني أو سيراميكي أو بوليمري . وتمثل مادة الأساس الطور المستمر (Continuous phase ) ، ومن الوظائف المهمة التي لابد أن تتوفر في مواد الأساس هي أن تقوم بربط مواد التقوية مع بعضها البعض ، وان تعمل على نقل قوى الاجهادات التي تتأثر بها المواد المتراكبة إلى مواد التدعيم ، فضلا عن ذلك تؤدي المادة الأساس وظيفة حماية مواد التقوية حيث تقوم بحمايتها من التأثيرات الميكانيكية والتفاعلات الكيميائية والأكسدة والتآكل وكذلك حمايتها من التغيرات الحرارية  . يتم اختيار المادة الأساس على وفق عوامل عديدة من أهمها سهولة صناعة المادة وقلة تكلفتها و ومدى ملائمتها مع مواد التقوية ومقاومتها للظروف البيئية المختلفة ، فضلا عما ذكر لابد أن تمتلك المادة الأساس على خصائص فيزيائية مثل التمدد الحراري والكثافة والتوصيلية الحرارية والكهربائية ودرجة الانصهار والشفافية والتلدين