کامپوزیت ها در صنعت ایران فراموش شده اند

موسسه کامپوزیت ایران نهادی نوپاست که سعی در معرفی این ماده دارد و هدفش آشنایی صنایع مختلف داخلی بااین فناوری است در این خصوص با دکتر محمود مهرداد شکریه رئیس موسسه کامپوزیت ایران و استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت به گفتگو نشستیم

کد خبر: ۶۶۲۰

کامپوزیت ها به کدام گروه از مواد گفته می شوند؛انسان از دیرباز مواد مختلف را با هم ترکیب می کرد تا ماده ای جدید با خواص بهتر به دست آورد ما شاهد دیوارهای باستانی ای هستیم که از دهها هزار سال پیش برجای ایستاده و با ترکیب کاهگل ساخته شده اند شاید این نشاندهنده اولین کامپوزیت هایی باشد که به دست بشر ساخته و پرداخته شده اند؛ زیرا بشر دریافت که به منظور افزایش استحکام گل ، می تواند از تکه های کاه بهره برد اغلب مواد طبیعی نیز خواص فوق العاده خود را از ترکیب دو یا چند جزء به دست می آورند کامپوزیت ، ترکیب دو یا چند ماده مختلف است که با حفظ خواص خود، مکمل ماده ترکیبی اش نیز است.کامپوزیت ها به چند دسته تقسیم می شوند؛کامپوزیت ها3 نوع هستند؛ با زمینه های از جنس پلیمر، سرامیک یا فلز.کامپوزیت های زمینه پلیمری : پایه اصلی آنها پلیمر است و با افزودن برخی تقویت کننده ها قابل بهره برداری برتر هستند اغلب آنها از رزینهای ترموست یا ترمو پلاستیک و الیاف تقویت کننده ساخته می شوند از خواص این ماده جدید این که زنگ نمی زند، استحکام بالایی دارد و سبک است این کامپوزیت ها با الیاف تقویت کننده ای مثل کربن ، شیشه یا آرامید به عنوان مواد مهندسی کاملا شناخته شده اند و می توان گفت در رده کاربردی ،95 درصد بهره وری را به خود اختصاص داده اند کامپوزیت های زمینه سرامیکی: این ماده شامل ترکیب سرامیک با یک تقویت کننده است آنها موادمعدنی غیرآلی و غیرفلزی ای هستند که در دمای بالا شکل می گیرند و در2 زمینه هوافضا و غیرهوافضا کاربرد دارند کامپوزیت های فلزی: این نوع کامپوزیت ، ترکیب دو فلز با یکدیگر است که عمدتا در زمینه هوافضا کاربرد دارد، البته آنها امروزه کاربردهای غیرهوا-فضایی نیز یافته اند.این مواد در چه سالی و در کدام کشورها به وجود آمدند؛اولین بار در دهه40 میلادی ، در امریکا و روسیه این زمان مقارن با جنگ جهانی است ؛ آیا کامپوزیت ها به دلیل جنگ وارد صحنه صنعت شدند؛تقریبا بله ، به علت استفاده از این ماده در صنایع هوافضایی آن زمان و نیز وزن آنها که پارامتر مهمی به شمار می آمد، استفاده از این مواد در آن دوران آغاز شد صرفه جویی در وزن به مفهوم کاهش مصرف سوخت و افزایش برد موشک یا هواپیما بود، یعنی مساله نسبت مقاومت به وزن مطرح بود؛ چرا که باید میزان مقاومت و استحکام این ماده جدید نیز در نظر گرفته می شد کامپوزیت ها جایگزین چه موادی می شوند؛بحث مواد سنتی موادی که قبلا در صنعت مصرف می شدند و مواد پیشرفته مواد جدید جایگزین همیشه مطرح بوده است در هر عصری ، مواد جدید حربه ای است که قدرتها برای پیشتازی در زمینه فناوری ها از آنها استفاده می کنند و کشوری در دنیا، مسلح به فناوری محسوب می شود که دسترسی برتر به مواد پیشرفته داشته باشد با چنین نگرشی ، بسیاری از کشورهای صنعتی از کامپوزیت ها استفاده می کنند؛ اما نه به مفهوم حذف موادی که تاکنون در صنعت کاربرد داشته اند به طور مثال ، میزان جایگزینی فلز با کامپوزیت بسیار بالاست ؛ اما هدف ، عدم کاربرد فلز نیست ؛ بلکه به نوعی بهینه سازی صنعتی است . بدین گونه کامپوزیت های پلیمری نه جایگزین ، بلکه مکملی برای فلزات و پلیمرها محسوب میشوند.آیا حضور کامپوزیت های پلیمری با خواصی چون استحکام ، مانع کندشدن خط تولیدات صنعتی نمی شود و به تولیدکنندگان از نظر اقتصادی لطمه نمی زند؛این همان پرسش خیاطان از سینگر مخترع چرخ خیاطی بود باید گفت این تولیدات ، بازاری ایجاد کرده اند که بسیار فعالتر از گذشته ، تولید را شتاب داده است حتی می توان گفت ضرر اقتصادی مواد سنتی و به صرفه نبودن آنها به نوعی بیش از منافع آنهاست این که سازه ها، پایه پل ها، تاسیسات ، لوله های انتقال نفت و آب دچار خوردگی می شوند، جز ضرر چیزی برای تولیدکنندگان نداشته و به نوعی بیانگر ضعف اقتصادی است.سابقه استفاده از کامپوزیت ها در ایران به چه زمانی بازمی گردد؛در کشور ما تقریبا از سال 1350 به این طرف ، کار با این مواد آغاز شد، مثل استفاده از آنها در ساخت سقف پارکینگ ها و سینک ظرفشویی . در حال حاضر نیز در روش پیچش الیاف که در ساخت لوله از آن استفاده می شود و یا روش سپرسازی تجربیاتی به دست آمده است ؛ اما میزان مصرف هنوز بالا نیست . گرچه در صنعت هلی کوپترسازی و هواپیماسازی طرحها و پروژه هایی به صورت نمونه در دست بررسی و اقدام است ؛ اما برای توسعه آن عملکرد بارزی مشاهده نمی شود. بازار ایران با ظرفیت بالا، آمادگی استفاده از این ماده را دارد، ولی دولت باید سرمایه گذاری اولیه را به عهده گیرد.این مواد در ایران چقدر مورد استفاده قرار می گیرند؛این فناوری در کشور توسعه چندانی نیافته است . در کشورهای صنعتی به ازای هر شهروند، باید3 کیلوگرم کامپوزیت در صنعت مصرف شود؛ این در حالی است که در ایران با توجه به جمعیت شصت میلیونی آن ، این رقم باید180 میلیون کیلوگرم باشد؛ ولی در عمل مصرف سالانه در حدود10 میلیون کیلوگرم است . به عبارتی در ایران یک هجدهم استاندارد جهانی از کامپوزیت ها استفاده می شود و دلیل اصلی این امر، عدم سیاستگذاری مرکزی و کلان برای بهره وری از این فناوری است.آیا امکان تولید این مواد در داخل کشور وجود دارد؛صددرصد.با توجه به دسترسی ما به نفت ، ایران یکی از مناسبترین کشورهایی است که می تواند در این بخش قدمهای بزرگ و کاربردی بردارد؛ مخصوصا در زمینه کامپوزیت های پلیمری باید گفت امکان تولید در ایران بسیار بالاست - در صورت همکاری وزارتخانه ها و موسسات مسوول - اما به طور مثال ، در حال حاضر نخ شیشه را از ترکیه وارد می کنیم ؛ در صورتی که تولید نخ شیشه در کشور زمینه بسیار بهتری دارد. با واردکردن مواد پیشرفته و حمایت نکردن صنعتگران ،2 ضرر متوجه ما می شود:هر ساله میزان قابل ملاحظه ای ارز خارج می شود، با عدم حمایت تولیدکنندگان داخلی از نظر علمی و عملی ، روند پیشرفت این صنعت بسیار کند خواهد شد آیا رشته ای جدا از نساجی و مهندسی مواد، به صورت مستقل به کامپوزیت ها می پردازد؛بله کامپوزیت ها در ایران در چند رشته مطرح می شوند شاخه های فیزیک ، شیمی ، مهندسی شیمی ، مهندسی مواد، مهندسی مکانیک و مهندسی عمران و حتی مهندسی برق نیز در برخی اجزای خود به کامپوزیت می پردازند این روند در خارج از کشور بسیار توسعه یافته تر است این علم به صورت گسترده و در رشته های مختلف قابل بهره برداری است در ایران کدام رشته ها بیشتر به کامپوزیت پرداخته اند؛مهندسی مکانیک ، مهندسی مواد و متالوژی و مهندسی شیمی با این فناوری به گونه ای بسیار عملی روبه رو شده اند البته باید گفت یکی از شاخه هایی که می تواند به این فناوری بپردازد، مهندسی عمران در زمینه تقویت بتن و موارد مشابه است که به دلیل کمبود متخصص ، ناآشنایی کارشناسان با این فناوری و جدید بودن این صنعت ، عملکرد قابل ملاحظه ای نداشته است.فناوری نانو در کامپوزیت ها چقدر رسوخ کرده است؛بحث نانو تکنولوژی ، مبحث جدیدی است و شاید انقلاب صنعتی آینده دنیا نانو تکنولوژی باشد نانو تکنولوژی یکی از موضوعات مطرح و در حال رشد است نانو تکنولوژی در زمینه ساخت نانو کامپوزیت ها بسیار رسوخ کرده است ؛ مثل تغییر خواص مکانیکی مواد در سطح میکروسکوپی ، رنگها، پوششها، بهبود خواص مکانیکی مواد و ساخت مواد پیشرفته جدید کامپوزیتی با بهره گیری از این فناوری.آینده کامپوزیت ها را در ایران چگونه می بینید؛مشکل ما در استفاده از فناوری های نو این است که موجی در خارج از مرزهای ما ایجاد می شود و زمانی که به ما می رسد، فقط گل و لایش باقی مانده است حل این مشکل برمی گردد به سیاستگذاری کلان فناوری در کشور در حقیقت خطوط اصلی فناوری ، جایی باید رقم زده شود و چون ما متولی این فناوری را نداریم ، پس پاسخ بسیاری از پرسشها و پروژه ها برایمان گنگ است ؛ مثل این که آیا ما باید به سمت تولید کامپوزیت برویم ؛ تا چه می توان به این صنعت وارد شد؛ در کدام رشته بیشتر سرمایه گذاری کرده و با چه سرعتی این روند را طی کنیم ؛ شاید هم در موسسات و وزارتخانه ها تصمیماتی اتخاذ می شود؛ ولی چون به صورت پراکنده است و برنامه ریزی هماهنگی بر آنها حاکم نیست، در نتایج خود دچار اشکال می شویم علت تاسیس موسسه کامپوزیت ایران چه بود؛به طور قطع استفاده بهینه از این صنعت و توسعه آن ، هدف نهایی ماست . موسسه کامپوزیت ایران اولین موسسه تحقیقاتی در کشور است که با حمایت دفتر همکاری های فناوری نهاد ریاست جمهوری در این خصوص به فعالیتی مشترک پرداخته است . این موسسه ، پروژه های مختلفی در انواع صنایع داشته است ، ازجمله ساخت قطعات هلی کوپتر برای شرکت پنها و هوانیروز، همکاری بسیار نزدیک با صنعت هوایی و مواد ترکیبی فجر و همکاری با شرکتهای مختلف صنعتی کشور. به دنبال کارکردهای عملی ، اقدام به چاپ فصلنامه کامپوزیت نیز کردیم تا به معرفی بیشتر این فناوری بپردازیم.همان گونه که گفته شد، در شاخه های مختلفی مشغول تحقیق هستیم و به نتایج خوبی دست یافته ایم که یکی از آنها کاربری کامپوزیت ها در مهندسی عمران است . از آنجا که ایران روی خط زلزله واقع است و شهری چون تهران نیز با موقعیت جغرافیایی خاص خود در مسیر زلزله قرار دارد؛ لذا حل مساله زلزله و افزایش استحکام سازه ها بسیار مهم است توسعه این فناوری و بهره وری از آن ، به مشکلات بسیاری در این زمینه پایان داد در این زمینه ، تحقیقی در موسسه صورت گرفته که نتایج آن به صورت اختراع ثبت شده است در این تحقیق ، امکان تقویت بتن با مواد کامپوزیت فراهم شده که امید است نتایج آن قابل بهره برداری باشد لازم به ذکر است ، درخصوص کارکرد کامپوزیت ها در عمران ، در آینده نزدیک با مهندس سیدابوطالب موسوی مالواجردی ، مدیر گروه عمران و کامپوزیت های موسسه کامپوزیت ایران به گفتگو خواهیم پرداخت.