المواد المركبة موجودة في كل مكان وفي كثير من التطبيقات من حولنا من السيارات والمباني و الملابس وغيرها، وهي بكل بساطة دمج مادتين مع بعضهما البعض بترتيب معين للحصول على قوة ومتانة لا تستطيع توفيرها احدى المادتين منفصلة عن الأخرى، وهي وسيلة استعملها البشر منذ القدم قبل التطور وقبل الثورة الصناعية.
تاريخ المواد المركبة
المواد المركبة هي قديمة بقدم البشر حيث تم استخدامها قبل الميلاد، وأول تطبيق للمواد المركبة استخدمه البشر هو عندما تم استخدام عيدان الخشب والصمغ المأخوذ من الأشجار لصناعة ألواح خشبية، وهذا كان في عام 3400 قبل الميلاد وتطور مع الوقت فهم البشر لهذه الصناعات ففي عام 1500 قبل الميلاد استخدم المصريون القدماء الطين مع القش لصناعة البيوت والمنازل، وبقيت تتطور مع الوقت حتى أصبحت تستخدم في سيارات السباق وصناعات الفضاء.
مميزات المواد المركبة
تمتاز برخص الثمن بالنسبة للمواد الأولية، حيث يمكن شراء المواد اللازمة بكل بساطة فعلى سبيل المثال إطارات السيارات مصنوعة من المطاط وطبقات من الكربون والكبريت، وأيضا تتميز بتوفرها بشكل كبير في الأسواق، وأيضا بعض التطبيقات سهلة الاستخدام ولا تحتاج الى مهارات تقنية وفنية متطورة.
تطبيقات المواد المركبة
تطبيقات المواد المركبة موجودة في كل مكان تقريبا سنتناول أشهر التطبيقات التي نراها في حياتنا اليومية
1. البناء
نلاحظ عندما يتم بناء منشأة يتم وضع الاسمنت داخل قضبان فولاذية، مما يضاعف قوة الاسمنت كثيراً فلو أننا قمنا ببناء المنزل دون استخدام قضبان الحديد، فان المنشاة ستكون ضعيفة ولن تتحمل الضغط الواقع عليها.
2. الطرق
تستخدم المواد المركبة أيضا في الطرقات فإن الطريق لكي يتحمل الشاحنات التي تزن عشرات الأطنان لا بد أن يكون قوياً، فيتم تعبيد الطريق عدة طبقات، فلو تم تعبيد الطريق بطبقة واحدة سيتشقق ويتكسر، لكن هذه الطبقات تدعم بعضها بعضاً، وأن الطبقات المستخدمة في إنشاء الطريق هي من مادتي الاسمنت والرمل.
3. الألياف الزجاجية
وهي بكل بساطة يتم دمج حبيبات من الزجاج مع البلاستيك مما يزيد قوته بشكل كبير جداً، وتستخدم في النوافذ و الأبواب، وأيضا الذي يسهل الأمر أن الزجاج والبلاستيك لهما معامل تمدد قريب من بعضهما البعض مما يجعل التمدد في الصيف أو التقلص في الشتاء لا يسبب مشاكل في كلا الفصلين.
الاختلاف بين السبيكة والمواد المركبة
طبعا يخلط الناس كثيراً بين المواد المركبة والسبائك ويعتقدون أنهما نفس الشيء، لكن هنالك اختلاف جوهري ألا وهو أن المواد المركبة لا يتم صهرها مثل السبيكة، بل يتم تركيب المادتين ببعضهما البعض دون صهر أو تذويب، ففي مثال الاسمنت والفولاذ أو القش والطين بقيت كل مادة بحالتها الأساسية على عكس سبائك الذهب مثلاً، حيث يتم تذويب 24% من الذهب و76% من النحاس ببعضهما البعض في عيار 24 وتتوزع الجزيئات بشكل متماثل في كل السبيكة.
