فهرست مطالب

فصل 1. مقدمه 1
1 - 1 آشنایی با کامپوزیت‌ها 1
1 - 2 رزین‌های مورداستفاده در کامپوزیت‌ها 3
1 - 3 کاربردهای کامپوزیت‌ها 7
1 - 4 ضرورت سبکسازی کامپوزیت‌ها 7
1 - 5 روش‌های سبک‌سازی کامپوزیت‌ها 8
1 - 6 ریزکپسول‌ها 8
مراجع 12

فصل 2. مبانی فوم‌های ترکیبی 13
2 - 1 تعریف فوم‌های ترکیبی 13
2 - 2 بستره‌های مورداستفاده در تولید فوم‌های ترکیبی 14
2 - 3 میکروسفرهای مورداستفاده در تهیۀ فوم‌های ترکیبی 15
2 - 4 ساختار فوم‌های ترکیبی 17
2 - 5 روش‌های متداول تولید فوم‌های ترکیبی 19
2 - 6 خواص فوم‌های ترکیبی 22
2 - 7 عوامل مؤثر بر کارایی فوم‌های ترکیبی 27
مراجع 29

فصل 3. انواع فوم‌های ترکیبی 33
3 - 1 فوم‌های ترکیبی اپوکسی 33
3 - 2 فوم‌های ترکیبی فنولی 40
3 - 3 فوم‌های ترکیبی سیانات استر 47
3 - 4 فوم‌های ترکیبی پلی‌ایمید 50
3 - 5 فوم‌های ترکیبی پلی‌یورتان 56
3 - 6 فوم‌های ترکیبی پلی‌استر 58
3 - 7 فوم‌های ترکیبی سیلیکون 58
3 - 8 فوم‌های ترکیبی الاستومری 59
3 - 9 فوم‌های ترکیبی نایلون 60
3 - 10 فوم‌های ترکیبی پلیبوتادی‌ان 60
3 - 11 فوم‌های ترکیبی پلی‌پروپیلن 60
3 - 12 فوم‌های ترکیبی کربن ـ کربن 61
مراجع 62

فصل 4 . پیشرفت‌های اخیر در زمینۀ فوم‌های ترکیبی 65
4 - 1 فوم‌های ترکیبی تقویت‌شده با الیاف 65
4 - 2 فوم‌های ترکیبی حاوی نانوذرات رس 75
4 - 3 فوم‌های ترکیبی حاوی ذرات لاستیک 80
4 - 4 فوم‌های درجه‌بندی‌شده ازنظر عملکرد (FGSF) 83
4 - 5 فوم‌های ترکیبی به‌عنوان هستۀ ساختارهای ساندویچی 85
4 - 6 فوم‌های ترکیبی برپایۀ مواد سیمانی 88
4 - 7 فوم‌های ترکیبی نانوکامپوزیتی حاوی نانوساختارهای کربنی 89
مراجع 91

فصل 5. کاربردهای فوم‌های ترکیبی 93
5 - 1 کاربرد فوم‌های ترکیبی در صنایع دریایی و کاربردهای شناوری 93
5 - 2 کاربرد فوم‌های ترکیبی به‌عنوان مواد عایق 97
5 - 3 کاربرد فوم‌های ترکیبی در صنایع هوافضا 98
5 - 4 کاربرد فوم‌های ترکیبی در محفظۀ رادارها 100
5 - 5 کاربرد فوم‌های ترکیبی در صنایع ورزشی 102
5 - 6 کاربرد فوم‌های ترکیبی در اسباب و اثاثیه 102
5 - 7 کاربرد فوم‌های ترکیبی در سنگ‌نماهای مصنوعی 104
5 - 8 کاربرد فوم‌های ترکیبی در پشت‌بندهای محکم هواپیما برای ... 104
5 - 9 کاربرد فوم‌های ترکیبی به‌عنوان مواد دارای حافظۀ شکلی 105
5 - 10 کاربرد فوم‌ها به‌عنوان پیستون‌های کمکی در شکل‌دهی گرمایی 105
5 - 11 کاربرد فوم‌های ترکیبی در چاپ و تولید طرح‌های هنری قابل انبساط 107
5 - 12 فوم‌های ترکیبی مورداستفاده در مبدل‌های صوتی زیر دریا 107
5 - 13 کاربرد فوم‌های ترکیبی در ایرباس 108
5 - 14 سایر کاربردهای فوم‌های ترکیبی 109
مراجع 110

اختصارات 113
واژهنامه
115
فهرست راهنما 117


پیشگفتار نویسندگان
فوم‌های ترکیبی موادی کامپوزیتی هستند که از توزیع ‌کره‌های توخالی در یک بستره پدید می-آیند. به تازگی این مواد کاربردهای بسیاری در زمینه‌های گوناگون پیدا کرده و در حوزه‌های با فناوری بالا مورد توجه ویژه قرار گرفته‌اند. اگرچه مقالات متعددی در این زمینه چاپ شده است، اما هیچ کتاب یا گزارشی که به‌طور کامل پیشرفت‌های این حوزه را بررسی کرده باشد، منتشر نشده است. بنابراین تألیف کتابی را که کارهای انجام‌شده در این حوزه را گردآوری کرده باشد، مناسب دیدیم. این کتاب به 4 بخش تقسیم شده است. بخش اول مقدمه‌ای بر فوم‌های ترکیبی است؛ در این فصل مبانی فوم‌های ترکیبی، زمینه‌های لازم برای تهیۀ فوم‌های ترکیبی، میکروبالن‌های مورد استفاده، روش‌های معمول در تهیۀ فوم‌های ترکیبی و نیز خواص این فوم‌ها بررسی شده‌اند. در فصل دوم با فوم‌های ترکیبی برحسب رزین پایۀ آن‌ها مانند سیانات‌ها، اپوکسی‌ها، پلیایمیدها و ... سروکار داریم. در فصل سوم تمرکز اصلی روی پیشرفت‌های اخیر در زمینۀ فوم‌های ترکیبی مانند فوم‌های ترکیبی تقویت‌شده با الیاف، فوم‌های ترکیبی تقویت‌شده با نانورس، فوم‌های ترکیبی حاوی ذرات لاستیک، فوم‌های ترکیبی مدرج براساس وظیفه، فوم‌های ترکیبی مورد استفاده به‌عنوان هستۀ کامپوزیت‌های ساندویچی و همچنین فوم‌های ترکیبی بر پایۀ مواد سیمانی است. کاربردهای فوم‌های ترکیبی در زمینه‌های مختلف در فصل چهارم توضیح داده شده است تا خوانندگان درک بهتری از اهمیت این مواد داشته باشند. ما امیدواریم این کتاب مرجعی مناسب برای کسانی باشد که در این زمینه کار می‌کنند.
پیشگفتار مترجمان
فوم‌های ترکیبی گروهی از کامپوزیت‌‌ها هستند که از ترکیب میکروسفرهای توخالی و انواع ‌بستره‌ها (شامل رزین‌های بسپاری، فلزات و سرامیک‌ها) تشکیل می‌شوند. در بین این بستره‌ها، فوم‌های ترکیبی بسپاری به علت مزایای بسیار نظیر سبکی، سادگی تولید و نیز قیمت مناسب، بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. به همین دلیل گاهی به‌عنوان فوم‌های کامپوزیتی شناخته می‌شوند. این فوم‌ها موادی سبک، محکم و دارای خواص بسیار مناسب الکتریکی، گرمایی و مکانیکی هستند. استحکام فشاری این فوم‌ها بسیار بیشتر از سایر فوم‌های تجاری است و میزان جذب آب آن‌ها نیز بسیار کمتر است. این فوم‌ها کاربردهای بسیاری در صنایع دریایی، هوافضا، نفت و گاز، ورزشی و نظامی یافته‌اند. مهم‌ترین مزیت این فوم‌ها قابل‌تنظیم بودن خواص آن‌ها برحسب کاربرد مورد‌نیاز با متغیرهای مختلف نظیر کسر حجمی میکروبالن، ضخامت دیوارۀ میکروبالن، جنس میکروبالن و جنس بستره ‌است. قابل‌تنظیم بودن خواص یکی از مهم‌ترین دلایل رشد روزافزون کاربرد این مواد در صنایع مختلف است. اگرچه مقالات متعددی در این زمینه چاپ شده است، اما این اثر اولین کتاب چاپ‌شده با این موضوع است که به‌طور کامل پیشرفت‌های این حوزه را بررسی کرده و تمرکز اصلی آن بر فوم‌های ترکیبی بسپاری است. کتاب اصلی با عنوان «تازه‌ها در فوم‌های ترکیبی» شامل چهار بخش است. اما برای درک بهتر مطالب کتاب مترجمان فصل اول را با عنوان «مقدمه» به آن افزودند تا زمینه‌های درک چرایی و چگونگی سوق یافتن پژوهش به سمت تولید این مواد و نیز شناختن بهتر مواد اولیۀ این فوم‌ها یعنی رزین‌ها و میکروسفرها را فراهم کنند. از خوانندگان محترم سپاسگزاریم دیدگاه‌های خود را برای بهبود کتاب در اختیار مترجمان قرار دهند.