آشنایی با مواد پیشرفته در صنایع هوایی
لینک دانلود کل مطلب و تصاویر 11 صفحه
لینک دانلود چهار فایل متنی مرتبط (به زبان اصلی)
ساخت بدنه و اجزاء مختلف هواپیما نیازمند به ترکیبات با خواص مکانیکی بالا و چگالی پایین می باشد.برای این منظور استفاده روز افزون از کامپوزیت های جهت دار و آلیاژ های آلومینیوم و تیتانیوم بصورت گسترده ای رشد یافته است .برای افزایش خواص مکانیکی و خوردگی، بکار گیری چند لایه ها-FGM-  در سرامیک و کامپوزیت ها گسترش یافته است تا از خواص مکانیکی جهت دار و مقاومت حرارتی و خوردگی بیشتری همراه با چگالی کمتر بهرمند شویم. 
فایبرگلس(الیاف شیشه آغشته به مواد پلی استر و اپوکسی ....) با ترکیبات مختلف سرامیکی وآلی همراه با ذرات کامپوزیت و سرامیک برای رسیدن به اهداف ذکر شده مورد استفاده صنایع هوایی قرار می گیرد.از ویژگی های دیگر این گونه مواد رادار گریزی و صرفه اقتصادی تولید و احتراق در اثر برخورد وسایش با زمین می باشد.در زیر مشخصات و چگونگی رشد مواد گوناگون مورد استفاده در صنایع هوایی بیان می گردد.
پلی استرها
از واکنش بین الکل و اسید تولید شده به صورت اشباع شده و اشباع نشده (آلکید= الکل + اسید) وجود دارند \"داکرون\" و \"ترلین\" دو نوع از الیاف مهم پلی استرها هستند که در صنایع هوایی کاربرد دارند.
پلی استرها گاه در قطعات تقویت شده با پشم شیشه که به نام \"فایبر گلاس\" مشهورند (GRP) کاربرد داشته و محصولاتی از جمله پانل های ساختمانی، بدنه تجهیزات حمل و نقل، قایق و کشتی سازی، وان حمام، لوله، مخازن، کابین تراکتور و ... کاربرد دارند.
اپوکسی ها
چسبندگی رزین های اپوکسی در بیشتر سطوح بسیار خوب بوده، و در برابر خوردگی مقاوم می باشد در صنعت برق از اپوکسی ها برای محافظت قطعات و عایق های الکتریی استفاده می کنند.
یکی از انواع فولاد٬که در ساختمان بیشتر هواپیماها به کار می رود٬کرومیوم-مولیبدنوم نام دارد.این فلز اگر خوب گداخته شود٬تقریبا چهار برابر فولاد معمولی قدرت دارد.کار کردن با این فلز٬بسیار ساده است.زیرا به راحتی گداخته می شود٬تغییر شکل می یابد٬جوش میخورد٬سخت می شود و در تولید و تعمیر قطعات مختلف به کار می رود و در دماهای زیاد نیز به اندازه ی کافی مقاومت می کند.
نوع دیگر فولاد آلیاژی است که از 5/3 تا 5 درصد نیکل تشکیل می شود.این مقدار نیکل،قدرت،سختی و قابلیت ارتجاع(فنریت) فولاد را،بدون تاثیر در چکش خواری آن افزایش می دهد.آلیاژ فولاد-نیکل در ساختن لوازمی از قبیل پیچ ها،مهره ها،قلاب ها،سنجاق ها و غیره به کار می رود.
در مواردی که فلز سخت تر و محکم تری مورد نیاز باشد،از آلیاژهای فولاد-نیکل-کرومیوم و فولاد-کرومیوم-وانادیوم استفاده می کنند.
این دو نوع در ساختن چرخدنده ها،شفت ها،فنرها،بلبرینگ ها و قطعاتی از این قبیل به کار می روند.
یکی از بهترین آلیاژهای فولاد،فولاد ضد زنگ است.این فولاد که در ساختن لوازم آشپزخانه نظیر کارد و چنگال نیز به کار می رود،به علت خاصیت ضدزنگی و مقاومت در برابر دماهای زیاد ، پیشرفت های چشمگیری را در ساختن هواپیما،موتور،و راکت موجب شده است.
فولاد ضد زنگ بر سه نوع است:
آستنیتی                         austenitic
فریتی                                ferritic 
مار تنزیتی                  martensitic   
فولاد ضد زنگ آستنیتیک، آلیاژی است که از ترکیب کرومیوم و نیکل و یا کرومیوم و نیکل و منگنز به دست می آید.سخت کردن این فولاد احتیاجی به حرارت دادن ندارد.ولی برای غیر مغناطیسی کردن آن،انرا حرارت می دهند و سپس سرد می کنند.فولاد ضدزنگ فریتیک،همیشه مغناطیسی است و به علت نداشتن کربن،در برابر حرارت واکنشی نشان نمی دهد.بخش اعظم فولاد فریتیک را کرومیوم و بخش ناچیزی از آن راآلومینیوم تشکیل می دهد.فولاد ضد زنگ مارتن سیتیک،نیز نوعی آلیاژ کرومیوم است که از دو نوع قبلی بسیار سخت تر و محکم تر است.علت این برتری آنست که این فلز را بعد از حرارت های شدید،بلافاصله سرد می کنند.
فولاد های ضدزنگ با وجود مزایایی که دارند،عیبهایی نیز دارند که استعمال آن ها را محدود می سازند. برای مثال بریدن آنها، به علت سختی و سفتی زیاد،بسیار مشکل است،کندی آن ها در هدایت گرما باعث مشکلاتی در جوشکاری می شود و خاصیت ضد زنگی آنها در حرارت های زیاد از بین میرود.
فلزات آلومینیومی:  
فلز آلومینیوم،به علت سبک بودن،همیشه در ساخت هواپیماها به کار رفته است.ولی نرمی بیش از حد این فلز باعث شده که آن را با مواد دیگری ترکیب دهند و به صورت آلاژهای مختلف در آورند.
معمول ترین آلیاژهای آلومینیوم عبارتند از:
آلومینیوم،مس،منگنز،مگنزیوم،برای ساختن هواپیما ب ویژه قسمت هایی از آن که در معرض حرارت های شدید قرار می گیرند،آلومینیوم خالص منگنز، مگنزیوم،برای ساختن تیوب ها، لئله ها ئ صفحات پوششی فلزی در سطح خارجی هواپیما،جعبه تقسیم های برق و غیره،آلومینیوم،مس،سیلیس،منگنز،منیزیوم،برای قسمت های سنگین و محکم،آلیاژهای آلومینیوم مس، منگنز، منیزیوم یا آلومینیوم روی، منیزیوم، مس، کرومیوم،برای ساختن میخ پرچ های مختلف در استخوان بندی هواپیما.
آلیاژهای سوپر:
فلزاتی هستند که برای مقاومت در برابر حرارت های فوق العاده شدید تولید می شوند.در زیر،با خلاصه ی مشخصات آن ها آشنا می شویم:
•فولاد ضد زنگ نوع 321 و 347 :  مقاومت متوسط و خاصیت ضد زنگیدارد.قابلیت جوشکاری دارد.
•فولاد ضد زنگ نوع 310 :  تا بیش از 2000 درجه ی فارنهایت مقاومت می کند و پوسته پوسته نمی شود.
•اینکونل ایکس : تا 1600 درجه ی فارنهایت مقاومت میکند.
•S 816 اساسا از کوبالت تشکیل می شود ولی غیر از کوبالت،20 درصدنیکل،20 درصد کرومیوم و مقداری مولیبدنوم،تنگستن و کلمبیوم هم دارد....در ساختن پره های توربین کاربرد دارد.
•L 605  قسمت عمده ی این فلز را کبالت تشکیل می دهد.این فلز یکی از قوی ترین موادی است که در حرارت های بالاتر از 1600 درجه ی فارنهایت به خوبی مقاومت می کند.از این رو قطعاتی از هواپیما که باید در شرایط دمایی 1700 تا 2200 درجه ی فارنهایت به کار بروند،از این فلز ساخته می شوند.
 مواد پلاستیکی :
مواد پلاستیکی به طور عمده در ساختن طلق یا شیشه ی پنجره ها و کنوپی هواپیماها به کار می روند.کنوپی همان سقف پلاستیکی و روشن کابین خلبان در هواپیماهای کوچک و در برخی از هواپیماهای شکاری است که هم شبیه گنبد است و هم مثل دریچه ای باز و بسته می شودو ورود و خروج خلبان را ممکن می سازد.این مواد در جاهای دیگر هواپیما نیز به کار می روند،با اینکه مثل شیشه روشن،شفاف و پشت نما هستند،ولی به علت نشکن بودن و قابل انبساط و انقباض بودن،جای شیشه  را در ساختمان هواپیما میگیرند.
مواد پلاستیکی کلا بر دو نوع هستند:
ترموپلاستیک
ترموستینگ
ترموپلاستیک ها در اثر گرما نرم و در اثر سرما سخت می شوند.به همین جهت،آن ها را نخست گرم می کنند،به هر شکلی که خواستند در می آورند و سپس سر می کنند و آن ها پس از سرد شدن،شکل و حالت قالبی خود را حفظ می کنند.این نوع مواد هر بار که گرم می شوند،دوباره می توهنند نرم شوند،شکل خود را از دست بدهند و برای پذیرش اشکال جدید آماده شوند.
ولی ترموستینگ ها موادی هستند که در اثر گرما سفت می شوند و در اثر گرمای بیشتر و یا حرارت دادن های مجد،به سفتی آن ها افزوده می شود.از اینرو،آن ها فقط یکبار شکل می کیرند و برای همیشه آن شکل را حفظ می کنند.هم چنین پلاستیک های شفاف و پشت نما،به دو صورت تک لایه ای و یا یک تکه ای و چند لایه ای تولید می شوند.
ترموست ها پلاستیک هایی هستند که پس از پخت و شکل گیری، دیگر نمی توان با استفاده از حرارت شکل آنها را تغیر داد. ترموست ها دارای سختی بالا، سفتی، مقاومت در برابر حرارت و حلال های شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالایی هستند.
ترموست ها بر خلاف ترموپلاست ها از لحاظ شیمیایی پایدار نبوده و فعالند و با گذشت زمان در آنها اتصالات عرضی ایجاد می شود. معمولا به ترموست ها مواد افزودنی از جمله : خاک اره، خاک رس، خاک چینی و الیاف پنبه اضافه می کنند. ترموست ها معمولا شکننده هستند اما لاستیک با آنکه یک ترموست می باشد به علت وجود اتصالات عرضی در مولکول های زنجیره ای آن که به آن "ولگانیزه" می گویند و عامل ایجاد اتصال آن گوگرد است؛ شکننده نبوده و آوای حرکت داشته و کاملا ارتجاعی است.
ورقه های پلاستیکی چند لایه ای، که لایه ی میانی آن ها از جنی پلی وینیل بوتیرال است،به علت نشکن بودن و خرد نشدن،به ورقه های پلاستیکی تک لایه ای برتری دارند و لذا در بسیاری از هواپیماهایی که هوای داخلی شان را می توان فشرده کرد به کار می روند. 

	  به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1300 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصوير،فيلم تخصصی