بازارها
پارچههای سهبعدی و دوبعدی بافته شده با نخ شيشه و صفحات کامپوزیتی تقويتشده با اين پارچهها موارد گستردهای از کاربردهایی که نيازمند تحمل بارهای خمشی و ضربه پذيری زياد، و عايق صوتی و حرارتی و رطوبتی هستند را دارا میباشند.
کامپوزيتها مواد پيشرفتهای هستند که امروزه در ساخت قطعات مهندسی به کار گرفته میشوند. اين مواد به سه دسته پايه پليمری، پايه فلزی و پايه سراميکی تقسيم میشوند. کامپوزيتهای پايه پليمری بيش از ۹۰٪ از کاربرد کامپوزيتها در صنايع گوناگون را به خود اختصاص دادهاند. سابقه استفاده از کامپوزيتهای پيشرفته، به دهه ۱۹۴۰ باز میگردد. در آن زمان ارتشهای آمريکا و شوروی سابق در رقابتی تنگاتنگ با يکديگر موفق به ساخت کامپوزيت پايه پليمری الياف بوران/ اپوکسی برای استفاده در صنعت هوا فضا شدند.
۲۰ تا ۳۰ سال پس از آن کامپوزيتهای پايه پليمری به طور گستردهای به سوی صنايع شهری از جمله ساختمان، حمل و نقل و غيره روی آوردند. امروزه صنعت هوا-فضا فقط يک در صد از کل کامپوزيتهای پايه پليمری توليد شده در دنيا را مصرف میکند و در عوض نقش ديگر صنايع مانند ساختمان، حمل و نقل، الکترونيک، صنايع دريايی و … بسيار اهميت يافته است.
دربين تقويتکنندههای مواد کامپوزيتی، شيشه با داشتن سهمی بالغ بر ۹۰%، پرمصرفترين الياف در اين مواد محسوب میشود. الياف شيشه دارای مقاومت حرارتی عالی، استحکام کششی بالا، مقاومت خوب شيميايی و ويژگیهای عايقی جالبی هستند و قيمت آنها در مقايسه با ساير الياف، همچون کربن و کولار بسيار پايينتر است. (ن ،یو ۱۹۹۲، ص.۲۳)
استفاده از کامپوزيتها در صنعت خودروسازی به علت ويژگیهايی همچون وزن کم و در نتيجه مصرف سوخت کمتر، عمر طولانیتر، سهولت شکل دهی و سهولت تعويض آنها میباشد.
صنعت ساختمان پر مصرفترين صنعت برای مواد کامپوزيتی است. سبکی، سهولت شکل دهی، مقاومت در مقابل خوردگی و قابليت آب بندی، از ويژگیهای کامپوزيتهايی هستند که در صنعت ساختمان بهکار میروند. استفاده از کامپوزيت در ساختمان پلها نيز اهميت يافته است.
صنايع برق پس از ساختمان و خودرو، سومين مصرف کننده اصلی مواد کامپوزيتی هستند. تير چراغ برق و کراس آرمها، نمونههايی از کاربرد کامپوزيتها در صنعت برق است. يک تير چراغ برق کامپوزيتی را دو نفر به راحتی حمل میکنند و نياز به جرثقيل ندارد و لذا به راحتی میتوان اينگونه تيرها را در مناطق کوهستانی نصب کرد. از مهمترين کاربرد کامپوزيتها در صنعت برق، ساخت توربينهای بادی است.
لولهها ديگر محصولات کامپوزيتی هستند که با توجه به برتریهايی چون سبکی و مقاومت بيشتر در برابر خوردگی، به طور گستردهای به کار گرفته میشوند. اين لولهها در جابهجايی آب، فاضلاب، مواد شيميايی و نفت و غيره کاربرد دارند.
در زمينه تجهيزات و وسايل ورزشی نيز کاربرد کامپوزيتها حرفهای زيادی برای گفتن دارند. راکت تنيس، چوب اسکی، چوب گلف، کلاه ايمنی موتورسواری و دوچرخه سواری، مثالهایی از اين وسايل هستند. امروزه دوچرخه و موتور سيکلتهايی ساخته شده اند که بدنه آنها کامپوزيتی است و بسيار سبکاند.
صفحات کامپوزيتی تقويتشده با پارچههای سهبعدی و دوبعدی بافته شده از نخ شيشه
اين محصول میتواند در همه صنايع مورد استفاده قرار گيرد. کاربردهايی که فعلاً بر روی آنها تمرکز صورت پذيرفته است عبارتند از:
درکاربردهای ساختمانی اين محصول میتواند به طور وسيعی به عنوان جايگزين دالهای بتن آرمه، سقفهای کامپوزيت، سقفهای آجری، سقفهای عرشه فولادی، سازههای L.S.F، و همچنين جايگزين انواع تيغهها، ديوارهای جدا کننده و. . . مورد استفاده قرار گيرد. در تمام سقفهای مورد اشاره، صفحات کامپوزيتی تقويت شده با پارچه سه بعدی بافته شده با نخ شيشه میتواند جايگزين همه لايههايی گردد که بر روی تيرها قرار میگيرند. دراين حالت صفحه ضخيم کامپوزيتی مستقيماً بر روی تيرها پيچ شده و نقش همه لايههای روی تيررا بازی میکند (تحمل خمش، عايق صوتی و حرارتی).
درهمه اين موارد اين صفحات میتوانند به جز تحمل بارهای خمشی و ضربه پذيری، عملکرد بسيار عالی را به عنوان عايق صوتی، حرارتی و رطوبتی داشته باشند. وجود ميليونها ليف در راستاهای مختلف و همچنين هوای محبوس بين دو لايه، خواصی همچون عايق صوتی و حرارتی را به اين صفحات بخشيده و پوسته رزينی تشکيل شده برروی لايه ها، نفوذ رطوبت را برا سالها، غيرممکن میسازد.
با توجه به وزن کم صفحه کامپوزيتی مورد استفاده (کمتر از۴ کيلوگرم برمترمربع) برای استفاده ازآن در صنعت ساختمان، میتوان بهمزايای رقابتی زيرنيز اشاره نمود:
- افزايش برخی ديگرازمقاومتهای مکانيکی مطرح درساختمان، همچون خستگی
- اثرکاهش وزن شديد سقف بر طراحی اجزای باربر سازه
- امکان استفاده همزمانی از صفحه باربر بهعنوان عايق حرارتی، رطوبتی و صوتی
- کاهش زمان تحويل ساختمان و خصوصاً هزينههای کارگری
- عدم نياز بهماشين آلات سنگين
- سهولت بيشتر حمل مصالح خصوصاً در بافتهای قديمی و فرسوده شهری
کاربرد بسيار مطرح ديگر صفحات کامپوزيت تقويتشده با پارچه سهبعدی بافتهشده با نخ شيشه، استفاده ازآن درقالبهای ساختمانی مانند قالب بتن میباشد. سبکی فوقالعاده، استحکام، و قيمت مناسب اين صفحات را تبديل به بهترين گزينه برای قالبهای ساختمانی نموده است.
از اين پارچهها جهت تقويت و ايزولاسيون لولههای انتقال و کانالها و همچنين مرمت بناهای قديمی نيز استفاده میشود. همچنين میتوان ازاين پارچهها در ساخت خانههای سبک و قابل حمل و همچنين کانکس و تانکرهای بزرگ ذخيره سيال و همچنين تيرهای کامپوزيتی و… نيز استفاده نمود.
در صنايع حمل و نقل و خصوصاً در مورد مواد غذايی، اين محصول میتواند در بدنه کانتينرهای حمل، ضمن استحکام بخشی، نقش عايق حرارتی را نيز بازی کند. همچنين اين کامپوزيتها در ساخت بدنه خودروها، کاربردهای فراوانی يافته اند.
در صنايع هوا-فضا و دريايی و زيرسطحی، ازاين پارچهها جهت ساخت بدنه هواپيماهای سبک رادارگريز و همچنين بدنه قايقهای سبکی که با سرعتهای بالا برروی آب به حرکت در میآيند و همچنين به عنوان پوشش برای زير سطحیها و ماهوارهها مورد استفاده قرارمیگيرند.
در مصارف مذکور، نسبت بالای استحکام به وزن سازه، مهمترين مزيت مشترک میباشد، اما در صنايع نظامی، رادار گريزی و درسايرصنايع، عمرخستگی بالای اين مواد و تحمل بار خمشی بسيار بالا و مقاومت در برابر مواد شيميايی و خوردگی و پوسيدگی از ديگر مزايای چشمگير آنها خواهد بود.
اين مواد عايق الکتريکی بسيار قدرتمندی بوده و دچار تجمع الکتريسيته ساکن نيز نمیشوند. در مواجهه با حريق و در تماس مستقيم با شعله، استفاده از مواد خود اطفاء در ترکيب رزين و يا پوشاندن يک لايه نازک از موادی همچون سيمان بر روی صفحه کامپوزيتی برای قرار نگرفتن آن در معرض شعله مستقيم، پيشنهاد شده و از آزمايشات با موفقيت بيرون آمده است.
به اين ترتيب علاوهبر مصارف مورد اشاره ساختمانی، محصولات شرکت در مدلهای مختلف برای موارد ديگری نيز کاربرد دارد. از جمله:
صنعت ساختمان
- سقف و ديوار
- خانههای پيشساخته، بهويژه احداث سريع آنها در موارد مديريت بحران مانند وقوع زلزله
- پارتيشنها
- قالبهای ساختمانی
- ايمنسازی واحدهای مسکونی قديمی در مقابل زلزله
- افزودن طبقات جديد به ساختمانهای موجود بدون نياز به مقاومسازی ستونها
صنعت آب و فاضلاب، نفت و پتروشيمی
- کانالهای انتقال آب و فاضلآب و عايقبندی آنها
- لولههای انتقال مايعات با سرعت حرکت بالا و دارای ذرّات معلق
- منابع و استخرهای بزرگ ذخيره آب و عايقبندی آنها
- منابع بزرگ ذخيره نفت و عايقبندی آنها
- دريچههای آب و فاضلاب
سازهها و مستحکمسازی آنها
- مستحکمسازی سازههای اسکلت فلزی مانند ستونها و پلهای فولادی
- تقويت و حفاظت خوردگی سازههای زيرسطحی
- تونلها
- ساخت لوله و تير و نبشی و قوطی و ساير پروفيلهايی که نسبت استحکام به وزن بالايی داشته و ضمن برخورداری از عمرخستگی بالا، در مقابل خوردگی و پوسيدگی هم مقاوم باشد.
عمران و تاسيسات شهری
- جداول معابر شهری
- پوشش بلوکهای جداول فرسوده بهصورت ماندگار
- جايگزينی بلوکهای جداول مرسوم با جداول کامپوزيتی با مقاومت و ماندگاری بسيار طولانی
- پل معابر شهری
- مسير معابر نابينايان
- آفتابگير و سايبان سازههای شهری
- منهولها، و دریچههای آن
گلخانههای صنعتی
- پوشش سقف و ديوارهای گلخانه
- عبور نور کافی برای گلخانه
- محافظت در مقابل اشعه فرابنفش
- ماندگاری و عمر دهها برابر
- صرفهجويی انرژی
- کمک به سبکی و کاهش وزن و تعداد فريمهای سازه
صنعت حمل و نقل، راه و ترابری
- بدنه و عرشه قايقهای سبک
- بدنه و عرشه کشتیها
- کف و سقف اتوبوسها
- بال و بدنه هواپيماهای بدون سرنشين رادارگريز
- ريلهای حفاظتی کنار جادهها
- تابلوهای راهنمايی شهرها و جادهها
کانکسها، اطاقکها و پناهگاههای کامپوزيتی
- کانکسهای اقامتی
- سرعت بالای نصب و جمعآوری و استفاده مجدد
- بسيار سبک و مقاوم
- عايق حرات، طوبت و صدا
- حمل و نقل آسان و کم حجم
- پناهگاهها و سازههای رادارگريز
- اطاقکها و محفظههای مقاوم و بسيار سبک با حمل آسان برای قراردادن طولانی در زير خاک
- اطاقکهای ضد بمبهای مغناطيسی
- اطاقکهای حبس و خفهکننده صدا
محافظت از سطوح و ديوارههای بتنی
- محافظت ديوارههای بتنی از خوردگی
- تقويت استحکام سطوح بتنی
- کف باراندازها، پارکينگها
ساير مصارف
- ساير مصارفی که نيازمند خواص ذیل باشد:
- سبکی و تحمل بار بسيار بالا
- سهولت شکلدهی
- عايق خوب صوتی، حرارتی، و رطوبتی
- مقاوم در مقابل خوردگی و پوسيدگی
- مقاوم در مقابل زلزله
- مقاوم در مقابل ضربه
- مقاوم در مقابل خستگی
- سرعت بسيار بالای اجرا
اطاقکها و پناهگاههای کامپوزيتی
استفاده از پارچه سهبعدی در ساخت بدنه هواپيما
ساخت لوله و پروفيل
ساخت مخازن
قايقهای سبک و پرسرعت
تقويتکننده خارجی سازهها