एग्रीगेट (संमिश्रित)
कुल एक समग्र पदार्थ का घटक है जो संपीड़न तनाव का प्रतिरोध करता है और समग्र पदार्थ को बल्क प्रदान करता है। कुशल भरने के लिए, तैयार वस्तु की तुलना में कुल मिलाकर बहुत छोटा होना चाहिए, किंतु इसमें कई प्रकार के आकार होते हैं। उदाहरण के लिए, कंक्रीट बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले पत्थर के कणों में सामान्यतः रेत और बजरी दोनों सम्मिलित होते हैं।
फाइबर कंपोजिट्स की तुलना
फाइबर प्रबलित सम्मिश्र की तुलना में समग्र सम्मिश्रण बनाना बहुत आसान होता है, और उनके तैयार गुणों में अधिक अनुमानित होता है। फाइबर अभिविन्यास और निरंतरता का अत्यधिक प्रभाव हो सकता है, किंतु इसे नियंत्रित करना और आकलन करना कठिन हो सकता है। निर्माण एक तरफ, कुल पदार्थ भी कम खर्चीली होती है; ऊपर वर्णित सबसे आम समुच्चय प्रकृति में पाए जाते हैं और अधिकांशतः केवल न्यूनतम प्रसंस्करण के साथ उपयोग किए जा सकते हैं।
सभी समग्र पदार्थो में कुल सम्मिलित नहीं है। कुल कण हर दिशा में लगभग समान आयाम रखते हैं (अर्थात, एक विक्षनरी: लगभग एक का पहलू अनुपात), जिससे समग्र कंपोजिट तालमेल के स्तर को प्रदर्शित न करें जो फाइबर कंपोजिट अधिकांशतः करते हैं। एक अशक्त आव्यूह (भूविज्ञान) द्वारा एक साथ रखा गया एक शसक्त समुच्चय तनाव (यांत्रिकी) में अशक्त होगा, जबकि फाइबर आव्यूह गुणों के प्रति कम संवेदनशील हो सकते हैं, विशेष रूप से यदि वे ठीक से उन्मुख होते हैं और भाग की पूरी लंबाई (अर्थात एक सतत रेशा) चलाते हैं
अधिकांश सम्मिश्रण ऐसे कणों से भरे होते हैं जिनका पहलू अनुपात उन्मुख तंतुओं और गोलाकार समुच्चय के बीच कहीं होता है। एक अच्छा समझौता कटा हुआ फाइबर है, जहां फिलामेंट या कपड़े के प्रदर्शन को अधिक समग्र-जैसी प्रसंस्करण विधियों के समूह में बंद कर दिया जाता है। दीर्घवृत्ताभ और प्लेट के आकार के समुच्चय का भी उपयोग किया जाता है।
सकल गुण
ज्यादातर स्थिति में, आदर्श तैयार टुकड़ा 100% समग्र होगा। किसी दिए गए एप्लिकेशन की सबसे वांछनीय गुणवत्ता (चाहे वह उच्च शक्ति, कम लागत, उच्च डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक, या कम घनत्व हो) सामान्यतः समग्र रूप से सबसे प्रमुख होती है; सभी समग्र अभावों में छोटे मापदंड पर प्रवाहित होने और कणों के बीच जुड़ाव बनाने की क्षमता होती है। इस भूमिका को निभाने के लिए आव्यूह को विशेष रूप से चुना गया है, किंतु इसकी क्षमताओं का दुरुपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
सकल आकार
प्रयोगों और गणितीय मॉडल से पता चलता है कि किसी दिए गए आयतन का अधिक भाग कठोर गोलों से भरा जा सकता है यदि इसे पहले बड़े गोलों से भरा जाता है, फिर (विक्षनरी: इंटरस्टिस) के बीच के स्थानों को छोटे गोलों से भरा जाता है, और नए अंतरालों को और भी छोटे गोलों से भरा जाता है। जितनी बार संभव हो इस कारण से, कुल के चुनाव में कण आकार वितरण का नियंत्रण अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है; विभिन्न आकार के कणों के इष्टतम अनुपात को निर्धारित करने के लिए उपयुक्त सिमुलेशन या प्रयोग आवश्यक हैं।
कण आकार की ऊपरी सीमा समग्र सेट से पहले आवश्यक प्रवाह की मात्रा पर निर्भर करती है (कंक्रीट फ़र्श में बजरी अधिक मोटे हो सकती है, किंतु ठीक रेत का उपयोग टाइल मोर्टार (चिनाई) के लिए किया जाना चाहिए), जबकि निचली सीमा के कारण है आव्यूह पदार्थ की मोटाई जिस पर इसके गुणों में परिवर्तन होता है (मिट्टी को कंक्रीट में सम्मिलित नहीं किया जाता है क्योंकि यह आव्यूह को अवशोषित कर लेती है, जिससे अन्य समुच्चय कणों के लिए एक शसक्त बंधन को रोका जा सकता है)। मिट्टी के पात्र और पाउडर धातु विज्ञान के क्षेत्र में कण आकार वितरण भी बहुत अध्ययन का विषय है।
इस नियम के कुछ अपवादों में सम्मिलित हैं:
कठोर सम्मिश्र
कठोरता पदार्थ और प्लास्टिसिटी (भौतिकी) की ताकत की (अधिकांशतः विरोधाभासी) आवश्यकताओं के बीच एक समझौता है। कई स्थिति में, समुच्चय में इन गुणों में से एक होगा, और यदि आव्यूह इसकी कमी को जोड़ सकता है तो लाभ होगा। संभवतः इसका सबसे सुलभ उदाहरण एक कार्बनिक यौगिक आव्यूह और सिरेमिक समुच्चय के साथ कंपोजिट हैं, जैसे कि डामर कंक्रीट (टरमैक) और भरा हुआ प्लास्टिक (अर्थात , पाउडर काँच के साथ मिश्रित नायलॉन), चूँकि अधिकांश धातु आव्यूह कंपोजिट भी इस प्रभाव से लाभान्वित होते हैं। इस स्थिति में, हार्ड और सॉफ्ट घटकों का सही संतुलन आवश्यक है या पदार्थ या तो बहुत अशक्त या बहुत भंगुर हो जाएगी।
नैनोकंपोजिट्स
कई भौतिक गुणों में मौलिक रूप से छोटी लंबाई के मापदंड पर परिवर्तन होता है (नैनो विधि देखें)। ऐसे स्थिति में जहां यह परिवर्तन वांछनीय है, अच्छे प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए समग्र आकार की एक निश्चित सीमा आवश्यक है। यह स्वाभाविक रूप से उपयोग की जाने वाली आव्यूह पदार्थ की मात्रा की निचली सीमा निर्धारित करता है।
जब तक कणों को सूक्ष्म या नैनो-समग्रों में उन्मुख करने के लिए कुछ व्यावहारिक विधि लागू नहीं की जाती है, उनके छोटे आकार और (सामान्यतः) कण-आव्यूह बंधन के सापेक्ष उच्च शक्ति उनसे बने किसी भी स्थूल वस्तु को कई में समग्र समग्र के रूप में माना जाता है। सम्मान।
जबकि कार्बन नैनोट्यूब जैसे नैनोकणों का थोक संश्लेषण वर्तमान में व्यापक उपयोग के लिए बहुत महंगा है, कुछ कम चरम नैनोसंरचित पदार्थो को इलेक्ट्रोस्पिनिंग और स्प्रे पायरोलिसिस सहित पारंपरिक विधि से संश्लेषित किया जा सकता है। स्प्रे पाइरोलिसिस द्वारा बनाया गया एक महत्वपूर्ण समुच्चय ग्लास माइक्रोस्फीयर है। अधिकांशतः माइक्रोबैलून कहा जाता है, वे कई दसियों नैनोमीटर मोटे और लगभग एक माइक्रोमीटर व्यास के एक खोखले खोल से बने होते हैं। एक बहुलक आव्यूह में उन्हें कास्टिंग करने से ग्लास माइक्रोस्फीयर प्राप्त होता है, इसकी कम घनत्व के लिए अत्यधिक उच्च संपीड़न शक्ति होती है।
कई पारंपरिक नैनोकम्पोजिट दो विधि में से एक में समग्र संश्लेषण की समस्या से बचते हैं:
'प्राकृतिक समुच्चय': अब तक नैनो-कंपोजिट के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले समुच्चय प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं। सामान्यतः ये सिरेमिक पदार्थ होती हैं जिनकी क्रिस्टल संरचना अत्यंत दिशात्मक होती है, जिससे इसे गुच्छे या तंतुओं में आसानी से अलग किया जा सकता है। ऑटोमोटिव उपयोग के लिए जनरल मोटर्स कॉर्पोरेशन द्वारा बताई गई नैनो विधि पूर्व श्रेणी में है: एक थर्माप्लास्टिक ओलेफिन (एक वर्ग जिसमें पोलीथीलीन और पॉलीप्रोपाइलीन जैसे कई सामान्य प्लास्टिक सम्मिलित हैं) में एक लामिना संरचना के साथ एक महीन दाने वाली मिट्टी बाद की श्रेणी में लिनोलियम और पोर्टलैंड सीमेंट जैसी आव्यूह पदार्थ के साथ अधिकांशतः रेशेदार एस्बेस्टस कंपोजिट (20 वीं शताब्दी के मध्य में लोकप्रिय) सम्मिलित हैं।
'इन-सीटू एग्रीगेट फॉर्मेशन': कई माइक्रो-कंपोजिट स्व-असेंबली की प्रक्रिया द्वारा अपने कुल कणों का निर्माण करते हैं। उदाहरण के लिए, उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन में, बहुलक के दो घुलनशीलता चरण (भंगुर पॉलीस्टाइनिन और रबरयुक्त पॉलीब्यूटाडाइन सहित) एक साथ मिश्रित होते हैं। विशेष अणु (भ्रष्टाचार कॉपोलिमर) में अलग-अलग भाग सम्मिलित होते हैं जो प्रत्येक चरण में घुलनशील होते हैं, और इसलिए केवल डिटर्जेंट के विधि से उनके बीच इंटरफ़ेस (रसायन विज्ञान) में स्थिर होते हैं। चूंकि इस प्रकार के अणु की संख्या इंटरफेशियल क्षेत्र को निर्धारित करती है, और चूंकि स्फेयर प्राकृतिक रूप से सतह के तनाव को कम करने के लिए बनते हैं, इसलिए सिंथेटिक केमिस्ट पिघले हुए मिश्रण में पॉलीब्यूटैडिन की बूंदों के आकार को नियंत्रित कर सकते हैं, जो कठोर आव्यूह में रबरयुक्त समुच्चय बनाने के लिए कठोर होते हैं। फैलाव सुदृढ़ीकरण धातु विज्ञान के क्षेत्र से एक समान उदाहरण है। कांच सिरेमिक में, समुच्चय को अधिकांशतः थर्मल विस्तार के एक नकारात्मक गुणांक के लिए चुना जाता है, और कुल मिलाकर आव्यूह के अनुपात को समायोजित किया जाता है जिससे समग्र विस्तार शून्य के समीप हो। कुल आकार को कम किया जा सकता है जिससे पदार्थ अवरक्त प्रकाश के लिए पारदर्शी होता है ।
यह भी देखें
- निर्माण कुल
- सकल (भूविज्ञान)
- इंटरफेसियल ट्रांजिशन जोन (आईटीजेड)
- संतृप्त-सतह-शुष्क
श्रेणी:कंक्रीट
श्रेणी:मिश्रित पदार्थ
श्रेणी: पदार्थ का ग्रैन्युलैरिटी
