تحقیق درباره امنیت در پایگاههای داده ای (سرور)

مقدمه

با گسترش استفاده از تکنولوژي وب و توسعه برنامه‌هايي که براي کارکرد درين بستر توليد ميشوند مباحث مربوط به امنيت پايگاههاي داده اي بعد جديدتري پيدا کرده اند. هر چند از آغاز پيداش پايگاههاي داده همواره امنيت و تامين آن يک دغدغه مهم و پياده سازي مناسب  و کاراي آن يک خصوصيت بنيادي در پايگاههاي داده بوده است اما بهر روي بحث امنيت (Security)همواره در سايه مقولاتي همچون عملکرد مناسب (Functionality) ، کارايي (Performance) و قابليت اطمينان (Reliability) قرار ميگرفت. به عبارتي هنوز هم چندان عجيب نيست اگر ببينيم يک برنامه رده سازماني (Enterprise Level) با تعداد زيادي Client بدون هيچگونه ملاحظه امنيتي توليد شده و مورد استفاده باشد. حتي ميتوان درين زمينه مثالهاي جالبتري يافت. اغلب برنامه‌هاي Client-Server با نام کاربري  sa(System Administrator) به پايگاههاي داده متصل ميشوند. از ديد امنيتي اين مطلب يک فاجعه محسوب ميشود. هيچ تغيير و يا خرابکاري اي قابل رديابي نيست، همه کاربران به همه اطلاعات دسترسي دارند و الي آخر.

آنچه ذکر شد ، در واقع تصويري از وضعيت جاري بود، که بايد از دو منظر نگريسته شود: عدم وجود مکانيزمهاي امنيتي مناسب و نيز در صورت وجود چنين مکانيزمهايي عدم بهره گيري صحيح ازانها يا نداشتن سياست امنيتي مطلوب.

اين وضعيت شايد در دنياي برنامه‌هاي مبتني بر تکنولوژي‌هاي Mainframe يا Client-Server قابل تحمل بود اما در شرايط فعلي که برنامه‌ها با سرعت زيادي به سمت بهره گيري از بستر وب ميروند ادامه اين روند فاجعه بار است. در حال حاضر ديگر کاربران يک برنامه به صورت بالقوه تنها کارمندان يک سازمان نيستند. هر فردي ميتواند به سادگي باز کردن يک مرورگر وب به پايگاه داده شما متصل شود و مطمئن باشيد اگر مکانيزمهاي امنيتي را رعايت نکرده باشيد ، حذف تمامي داده‌هاي شما حتس از عهده يک نفوذگر عادي هم بر مي‌آيد.

اجازه دهيد يک فرض اساسي را مطرح کنيم. مديران IT يک سازمان بر دو دسته اند: مديران نوگرايي که به صورت داوطلبانه سازمان را به سمت ارائه خدمات عمومي و گسترده هدايت ميکنند و به همين دليل تکنولوژي وب را به عنوان تنها بستر موجود براي ارائه اين خدمات ميپذيرند و مديران سنتي محافظه کاري که قابليت اطمينان و کارايي سيستم جاري را تحت هيچ شرايطي حاضر نيستند در معرض خطر قرار دهند. وب از نظر اين گروه دوم کماکان يک تکنولوژي مشکوک غير قابل اطمينان است. در واقع دلايل فني اين گروه دوم هنوز هم چشمگير و قابل اعتناست، به خصوص گروهي که از mainframe‌ها صحبت ميکنند. قابليت اطمينان 0.99999 هنوز هم در دنياي غير Mainframe  يک روياست. 

زماني که بحث امنيت در بستر وب مطرح ميشود به صورت عمده سه جزء زير مد نظر است:

·                     امنيت سرور(Server Security)

·                     امنيت در تصديق اعتبار(Authentication Security)

·                     امنيت محاوره(Session Security)

در ادامه نگاهي به جزئيات هريک از اجزاي اين دسته بندي خواهيم داشت.

شايد بخش عمده امنيت سرور مربوط به مدير شبکه و نيز کارشناس امنيت اطلاعات باشد. ازين نظر DBA مسئوليت چنداني ندارد ، البته اين به شرطي ست که قبلا متخصص امنيت شبکه مکانيزمهاي امنيتي مناسب را جهت سرور پيش بيني کرده باشد. اين مکانيزمها محدوده وسيعي از ابزارها و راه حلهاي امنيتي را در بر ميگيرد: فايروالها ، تشخيصگرهاي نفوذ (Intrusion Detectors) ، ضد ويروسها ، ... از جمله ابزارها هستند . معماري امن شبکه و لحاظ کردن مسائل امنيتي درين معماري نيز ميتواند حائز اهميت باشد. تمامي اين مباحث زير مجموعه بحث امنيت شبکه مي‌باشند که در بخش آتي به صورت خيلي مختصر به آن اشاره خواهيم کرد:

معماري امن شبکه با نگاه به پايگاه داده

الف. در نظر گرفتن سخت افزار جداگانه جهت سرور وب و سرور پايگاه داده

بسياري از سرويسهاي کنوني وب و حتي  شبکه‌هاي داخلي (Intranet) به گونه اي طراحي شده‌اند که سرور اصلي پايگاه داده (Back End Server) را روي همان سروري در نظر ميگيرند که سرويس وب روي آن راه اندازي شده است. البته براي اين کار چندين توجيه وجود دارد :

·                     توجيه اقتصادي: در نظر گرفتن هر دو سرويس بر روي يک ماشين از جهت هزينه کل سازمان يک صرفه جويي محسوب ميشود. بايد توجه داشت که براي ارايه هر دوي اين خدمات ماشينهاي با قدرت پردازش بالا بايد در نظر گرفته شوند.

·                     توجيه فني: عده اي برين عقيده‌اند که ارائه اين دو خدمت بر روي يک ماشين سبب بهبود کلي کارايي ميشود. استدلال اصلي محدوديت سرعت بر روي شبکه است. اين استدلال نيز توجيه چنداني ندارد زيرا حداقل سرعت شبکه‌هاي محلي فعلي ۱۰۰Mb/s است که بسيار بالاتر از حداکثر سرعت شبکه‌هاي WAN در حال حاضر است.

بنابراين از دو توجيه بالا تنها استدلال مبتني بر صرفه جويي اقتصادي کماکان ميتواتند مطرح باشد. اما خطرات اجراي اين دو سرويس بر روي يک مکاشين به حدي ست که بهتر است سازمان به جاي پذيرش اين ريسکها، هزينه اضافي مربوطه را متحمل شود. تا کنون روشهاي متعددي براي نفوذ به سرورهاي وب طراحي و اجرا شده است. بسياري از ويروسهاي کامپيوتري و نيز کرمهاي اينترنتي (Code Redو Nimda) نيز اساسا بر پايه همين ضعفها عمل ميکنند. صرف نظر از نوع سرور وبي که در نظر ميگيريد (Apache،IIS يا هر سرور ديگر) هميشه بايد اين احتمال را بدهيد که در صورت وجود يک شکاف امنيتي در سرور مربوطه، شما در مجموع کمترين ضرر را متحمل شويد.

جدا کردن فيزيکي دو سرور وب و پايگاه داده اين امر را تا حدي (دقت کنيد که فقط تا حدي و نه به طور کامل) براي شما تضمين ميکند که حتي اگر نفوذگري توانست اختيارات مدير سيستم مربوط به سرور وب را به دست بياورد نتواند به سادگي به اطلاعات موجود روي پايگاه داده نيز دست يابد.

ب. قرار ندادن پايگاه داده در DMZ:

در صورتي که از يک معماري امن براي پياده سازي شبکه خود استفاده کرده باشيد به احتمال زياد شبکه شما داراي يک بخش DMZ(Don’t Militarized Zone) خواهد بود. معمولا ارائه دهندگان خدمات عمومي را درين بخش از شبکه قرار ميدهند. بعنوان مثال سرورهاي وب، سرورهاي ميل ... که همگي جهت خدمات عمومي بکار ميروند درين بخش از شبکه قرار دارند.

ايده عمومي داشتن يک بخش DMZ ساده ست: سرورهايي که خدمات عمومي بيرون سازماني ارايه ميدهند نيازمند سطح کمتري از امنيت هستند. در واقع همه ميتوانند به آنها دسترسي  داشته باشند. اين دسترسي همگاني به هيچ وجه لازم نيست در مورد تمامي منابع شبکه اعمال شود. بنابرين منابع عمومي شبکه را در بخشي از شبکه قرار ميدهند که حساسيت امنيتي کمتري نسبت به آن وجود دارد. اين همان بخش DMZ است. با توجه به مطالب بالا بسيار بديهي به نظر ميرسد سرور پايگاه داده را بايد در همان بخش DMZ قرار دهيم زيرا که عموما اين سرور نيز مسئوليت ارائه خدمات همگاني را بعهده دارد. اما قضيه در باره سرور پايگاه داده تا حدي متفاوت است. اين سرور گرچه خدمات همگاني نيز عرضه ميکند اما تنها بخشي از داده‌هاي آن ممکن است جنبه همگاني داشته باشد در حالي که عمده آن در اغلب اوقات سري ست. بعنوان مثال سروري که اطلاعات مربوط به کارت اعتباري افراد را نگهداري ميکند از اهميت فوق العاده اي برخوردار است و هرگونه دسترسي به کل داده‌هاي آن ميتواند فاجعه بار باشد.

بنابراين بر خلاف ديد اوليه به اين نتيجه ميرسيم که پايگاه داده نميتواند و نبايد که در بخش DMZ قرار گيرد. اما راهکار جداسازي آن ازين بخش چيست؟

راه حل ايده آل براي اين جداسازي به شرح زير است: به صورت عام از يک فايروال اصلي براي ايمني کل شبکه و جداسازي آن از دنياي بيرون استفاده ميشود. اين فايروال در قسمت بيروني DMZ قرار دارد و داراي قواعد خاص خود است. بدلايلي که در بخش پيش ذکر شد که کلا عبارت بود از نياز به ارائه خدمات عمومي ،اين فايروال نميتواند کل ترافيک ورودي را محدود کند و ناچار است يک سياست (Policy) حداکثري را اعمال کند.

اما در داخل خود شبکه ، مابيت LAN داخلي و DMZ از فايروال دومي استفاده ميشود. اين فايروال دوم در حالت ايده آل تمامي ترافيک ورودي را سد ميکند بجز ترافيک ورودي از وب سرور به پايگاه داده. با اين تمهيد خاص هم پچايگاه داده خدمات عمومي خود را ارائه ميدهد و هم دستيابي عموم را به آن سد کرده ايم. درين صورت يک نفوذ گر حتي پس ازينکه کنترل کامل سرور وب را در اختيار گرفت ناچار است از قواعد سختگيرانه فايروال دوم نيز عبور کند و تازه پس ازان بايد بتواند به سرور پايگاه داده نيز نفوذ کند که انجام اين هر دو کار بسيار دشوار ميباشد و ريسک چنين شبکه اي عملا پايين مي‌باشد.

اما شايد در مقابل روش ما استدلالي اينچنين ارائه شود: ميتوان تنها با استفاده از يک فايروال امنيت را تامين کرد. روش آنهم اينست که براي سرورهاي پايگاه داده از IP مجازي استفاده کنيم. در واقع اين سرورها پشت يک NAT قرار داشته باشند. درين صورت نفوذگر اساسا از وجود پايگاه داده خبر ندارد تا بخواهد به آن نفوذ کند. اين استدلال يک ابراد عمده دارد و آنهم اينست که اگر نفوذ گر بتواند کنترل سرور وب را در اختيار بگيرد عملا در همان شبکه اي قرار گرفته است که سرور پايگاه داده دران قرار دارد و داراي همان رنج IP ميشود. بنابراين پس ازينکار در واقع تمهيد قبلي ما بلااثر ميشود و نفوذ گر ميتواند بسادگي مانند يک کاربر داخلي شبکه ما عمل کند.

حال که استدلالات فوق را پذيرفته ايم ميتوانيم کمي ايده آل تر باشيم و شبکه را ايمن تر کنيم. فرض کنيد که يک نفوذگر بتواند از لايه اول امنيتي شما عبور کرده وارد DMZ شود. اگر اين نفوذ به دليل نقص قواعد امنيتي فايروال شماره يک باشد احتمال نفوذ همين شخص به لايه دوم بسيار پايين است. اما اگر اين نفوذ به دليل وجود شکاف امنيتي خاصي بر روي فايروال باشد چطور؟ فرض کنيد به عنوان مثال هردو فايروال شما Check Point است. آنوقت نفوذگر بهمان سادگي که از لايه اول عبور کرده از لايه دوم امنيتي شما نيز خواهد گذشت چون هر دو فايروال ما از يک نوع است و طبيعتا شکاف امنيتي هردو يکسان است. بنابراين ميتوان پيشنهاد داد که فرضا اگر فايروال لاه اول شما Check Point است در لايه دوم بهتر است از PIX استفاده کنيد. اين مطلب باعث امنيت بالاتر شبکه شما خواهد شد.

اين روش گرچه موثر است اما از عهده هرسازماني بر نمي آيد. نگهداري، بروزسازي و پيکربندي فايروال عموما خودش يک تخصص خاص و بالنسبه گرانقيمت است. بنابراين وقتي از دو نوع فايروال استفاده ميکنيد دو تخصص جداگانه را در سازمان خود نياز خواهيد داشت که اين مطلب باعث دو برابر شدن هزينه نيروي انساني شما خواهد شد. علاوه برينکه اصولا خود سخت افزار فايروال هم گرانقيمت است و اصولا مشخص نيست که سازمان شما حاضر باشد چنين هزينه اي را متقبل شود (حتي با فرض دانستن ريسک امنيتي بالاي آن)

راه حل ديگري که ميتوان براي جداسازي بخش امن شبکه ارائه داد استفاده از بيش از يک کارت شبکه در فايروال است (شکل ۲)

همانطور که مشخص است درين روش توسط يک فايروال، DMZ از بخش امن شبکه جداسازي ميشود. تنها ترافيکي که حق عبور از اينترفيس اول (eth1) به اينترفيس امن (eth2) را دارد ترافيک ورودي از وب سرور به سرور پايگاه داده ميباشد. اين روش بسيار ارزان تر از روش قبلي ست اما مشخصا امنيت آن در حد امنيت روش قبل نيست و علاوه برآن ممکن است فايروال موجود ما عملا از چندين کارت شبکه پشتيباني نکند.

علاوه بر دو راهي که در فوق براي جداسازي پايگاه داده از مابقي شبکه ارائه داديم راه حل سومي هم وجود دارد: اينکه اساسا پايگاه داده را از مابقي شبکه جدانکنيم! دقت کنيد که با توجه به هزينه و نيز اندازه سازمان ممکن است جداسازي امکان پذير نباشد و حتي مجبور شويم که اين دو سرور را برروي يک ماشين اجرا کنيم. حتي درين صورت نيز بهتر است حداقل کارهايي که جهت ايمني مضاعف پايگاه داده از دستمان بر مي‌آيد انجام دهيم. بعنوان مثال ميتوانيم از يک فايروال نرم افزاري ارزان قيمت جهت ايمني بيشتر استفاده کنيم. بهر حال اين راه حل توصيه نميشود مگر در شرايط اجبار.

رمز نگاري اطلاعات مابين سرور وب و سرور پايگاه داده

براي جلوگيري از سرقت اطلاعات در بين راه(Sniffing) عموما از روشهاي رمز نگاري استفاده ميشود. متداول ترين روش تحت وب براي انجام اين منظور استفاده از پروتکل SSL است. عموم اطلاعات امن که بر روي اينترنت منتقل ميشوند از همين پروتکل استفاده ميکنند . بعنوان مثال انتقال اطلاعات شناسايي با سرورهاي معروف ايميل، انتقال اطلاعات مربوط به کارت اعتباري و غيره.

تا بدينجا اين پروتکل که اغلب سرورهاي وب و نيز مرورگرها ازان پشتيباني ميکنند سطحي از امنيت را تامين ميکند. اما آيا همين کافي ست؟

اغلب اين اشتباه پيش مي‌آيد که همين سطح از رمز نگاري را در مقابل حمله Sniffing کافي ميدانند. بايد دقت کرد که SSL به صورت عام تنها براي رمزنگاري اطلاعات مابين Client و سرور وب به کار ميرود و به صورت عادي اطلاعات مابين وب سرور و سرور پايگاه داده به صورت عادي و بدون رمزنگاري (Plain Text) منتقل ميشوند. بنابراين حتي اگر همه جوانب را در شبکه بيروني رعايت کرده باشيم، يک نفوذگر داخلي به سادگي ميتواند اطلاعات در حال انتقال مابين اين دو سرور را شنود کند. اين مطلب زماني بسيار جدي ميشود که بدانيم بر اساس داده‌هاي موجود، بالاتر از ۶۰٪حملات موجود حملات درون سازماني مي‌باشد.

چاره کار استفاده از يک روش رمز نگاري مابين سرور وب و سرور پايگاه داده است. اغلب سرور‌هاي پايگاه داده امروزه از SSL حمايت ميکنند. MS SQL Server2000 ، Oracle،Sybase ازين جمله اند. البته استفاده از SSL براي ارتباط مابين اين دو سرور لازمه اش اينست که برنامه اصلي شما (Web Application) با همين ملاحظه طراحي و پياده سازي شده باشد.

اما در صورتي که برنامه شما از قبل موجود باشد يا از SSL پشتيباني نکند يا به هر صورت شما مايل به ايجاد هزينه اضافي نباشيد چه؟ آيا راه حل ديگري براي رمزنگاري مابين دو سرور وجود دارد؟ خوشبختانه چنين راه حلي وجود دارد: استفاده از SSH يا يک برنامه مشابه.

اصولا SSH برنامه اي شبيه Telnet است اما نسخه امن آن. يکي از قابليتهاي SSH ايجاد يک تونل امن است. به اين صورت که ميتوان برنامه SSH را به گونه اي اجرا کرد که بر روي يک پورت شنود کند کل اطلاعات آن را رمز کرده به کامپيوتر مقصد ارسال کند و آنجا پس از تبديل به حالت عادي به پورت مقصد تحويل دهد. با استفاده از اين روش (SSH Port Forwarding) يک تونل امن به صورت شفاف مابين دو سرور ايجاد شده است(شکل ۳).

مزيت استفاده ازين روش اينست که نياز به هيچگونه تغييري در سرورها و يا برنامه‌ها ندارد و تنها توسط چند خط دستور قابل اجراست.

د. عدم استفاده از Hub و بهره گيري از Switch

به صورت عادي زماني که از Hub استفاده ميکنيم تمامي اطلاعات عبوري در هريک از سيستمهاي موجود در شبکه داخلي قابل شنود است. يک نفوذ گر معمولي با استفاده از يکي از ابزارهاي Sniffing ميتواند اينترفيس شبکه با به حالت Promiscuous برده ، تمامي اطلاعات در حال جابجايي بر روي LAN را دريافت کند. البته استفاده از رمز نگاري خطر بالقوه بهره گيري ازين روش را کم ميکند اما هيچگاه نميتوان مطمئن بود که کل اطلاعات رمز نگاري شده است. بنابراين بهتر است حتي المقدور امکان بهره گيري از Sniffing را بر روي شبکه کاهش دهيم. استفاده از سوپيچها به جاي‌هاب يکي از روشهاي حل اين مساله است. با استفاده از سوئيچ در واقع يک مدار مجازي (Virtual Circuit) مابين دو نود در حال مکالمه ايجاد ميشود و ديگران به اطلاعات در حال انتقال مابين آن دو دسترسي ندارند.

۲-۶. ارائه امن اطلاعات

از ديد کلي امنيت اطلاعات براي ارائه خدمات اطلاع رساني بر روي وب به صورت عمده دو راه وجود دارد:

·                     توليد اطلاعات به صورت استاتيک

·                     توليد اطلاعات به صورت ديناميک

۱-۲-۶. توليد اطلاعات به صورت استاتيک و مسائل امنيتي آن

معمولترين نوع دسترسي به اطلاعات در اينترنت استفاده از صفحات HTML است. هنوز هم بسياري از متخصصين، اين روش در دسترس گذاري اطلاعات (Web Publishing) را به روشهاي ديگر ترجيح ميدهند. البته دلايل اصلي آنها بيشتر مربوط به سادگي و قابليت انعطاف اين روش است.

درين روش اطلاعات يک بار توليد ميشود. توليد اطلاعات (صفحات HTML) ميتواند به صورت دستي يا به صورت اتوماتيک توسط برنامه‌هاي معمولي Client-Server انجام شود. پس از انجام اين فاز کليه اطلاعات بر روي سايت و سرور اصلي قرار ميگيرد (Upload).

امنيت اين روش به سادگي تامين ميشود. کافيست که اشخاص نام فايلهاي HTML را ندانند، درين صورت هرگز به آنها دسترسي نخواهند داشت. اينکار با استفاده از مکانيزم ساده اي صورت ميگيرد. عموم وب سرورها براي دايرکتوريهاي مختلف حق دسترسي تعريف ميکنند که يکي ازين حقوق دسترسي حق مشاهده محتويات يک دايرکتوري است. در صورتي که کاربري اين حق را نداشته باشد از اسامي فايلها بي خبر خواهد بود و در نتيجه قادر به مشاهده آنها نيست.

استفاده ازين روش مزايا و معايب خاص خود را دارد. مزيت آن امنيت بالاست. در واقع درينجا هيچ ارتباز اکيتيوي با سرور پايگاه داده وجود ندارد. اطلاعات به صورت برون خط (Offline) بر روي سرور وب بارگذاري ميشوند و پس ازان هيچ ارتباطي مابين کاربر عادي و چپايگاه داده وجود نخواهد داشت. بدين ترتيب خطر حملات به پايگاه داده کاهش چشمگيري مي‌يابد. اما از ديگر سو مديريت حجم انبوه اطلاعات با استفاده ازين روش بسيار دشوار ميباشد . ضمن اينکه قابليت انعطاف روش نيز بسيار محدود است. در واقع زماني که ازين روش استفاده ميکنيم هدف اصلي خدمت رساني و سهولت استفاده را قرباني امنيت کرده ايم.

۲-۲-۶. توليد اطلاعات به صورت ديناميک

اين روش متداول ترين شيوه ايست که امروزه جهت ارائه خدمات بر بستر وب مورد استفاده قرار ميگيرد. درين روش صفحات موجود بر روي سرور وب عملا داراي هيچ اطلاعاتي نميباشند يا داراي حداقل اطلاعات هستند. تمامي اطلاعات در پايگاه داده است. به محض دريافت هر تقاضايي توسط سرور وب ، صفحات مورد درخواست او به صورت ديناميک از طريق جستجوي (Query) مناسب در پايگاه داده توليد ميشود.

براي پياده سازي اين روش طيف وسيعي از تکنولوژيها وجود دارد. ASP،JSP،PHP،CGI،ISAPI... و چندين روش ديگري که عم٥ما حول همين توليد ديناميک اطلاعات إر محيط وب طراحي شده اند. هريک از اين زبانها و روشها خود موضوع بحث مفصل و جداگانه اي است اما از ديد بحث حاضر چند نکته مهم را بايد مد نظر داشت:

·                     تا کنون شکافهاي جدي امنيتي در مورد هر يک ازين روشها شناخته شده إست و با وجود اين حل اغلب آنها هنوز هم هيچکدام آنها امنيت بالايي را به تنهايي  تضمين نميکنند.

·                     با وجود نکته بالا، چون هدف اصلي ارائه خدمت ياسرويس است در بسياري موارد چاره اي بجز استفاده از يکي از اين روشها نداريم.

·                      هنگام انتخإب هر يک از اين روشها بايد ملاحظات امنيتي مربوط به ابزارهاي مديريت وتوسعه را نيز لحاظ کنيم.

طي بخش گذشته عموما توجه ما معطوف به اين مطلب بود که چگونه جلوي دستيابي افراد غير مجاز به سيستم و اطلاعات گرفته شود. اما هيچ گاه به اين مطلب اشاره نکرديم که مجاز يا غير مجاز بودن افراد را چگونه تشخيص ميدهيم. در واقع روش شناسايي افراد در يک سيستم امن چگونه ميتواند باشد.

ابتدايي ترين روشي که درين زمينه ميتوان در نظر گرفت تصديق اعتبار ساده بر حسب نام کاربري و کلمه عبور است. گرچه پياده سازي اين روش سنتي بسيار ساده است اما امنيتي هم که تامين ميکند حداقل امنيت ممکن است. درين روش کاربر يکبار در سيستم شناسايي ميشود و پس ازان اطلاعات به صورت عادي بر روي شبکه جريان مي‌يابد. مشکلات اين روش را ميتوان به صورت زير خلاصه کرد:

تمامي اطلاعات در بين راه قابل شنود هستند.

·                     بند بالا به خصوص شامل خود نام کاربري و کلمه عبور هم ميشود. به عبارتي اين دو هم به سادگي ميتوانند توسط شخص ثالثي در بين راه شنود شده و بعدا مورد استفاده قرار گيرند.

·                     در شرايطي که نام کاربري و کلمه عبور لو رود کل امنيت سيستم دچار اخلال خواهد شد.

در واقع اين روش تنها تضمين کننده حداقل غير قابل قبولي از امنيت در تصديق اعتبار افراد است. بنابراين بايد به دنبال روشهاي جايگزيني بود که معايب فوق را نداشته باشند.

رمزنگاری در پروتکل‌های انتقال

تمرکز بیشتر روش‌های امنیت انتقال فایل بر اساس رمزنگاری دیتا در طول انتقال از طریق شبکه‌های عمومی مانند اینترنت است.  دیتایی که در حال انتقال بین سازمانهاست بوضوح در معرض خطر ربوده ‌شدن در هر کدام از محلها قرار دارد. – مثلا در شبکه‌های محلی برای هر یک از طرفین یا مرزهای Internet-LAN که سرویس‌دهندگان‌اینترنت از طریق آنها مسیر دیتا را تا مقصد نهایی مشخص می‌کنند. حساسیت دیتا ممکن است بسیار متغییر باشد، زیرا دیتای انتقالی ممکن است بهر شکلی از رکوردهای مالی بسته‌بندی شده تا تراکنش‌های مستقیم باشند. در بعضی موارد، ممکن است علاوه بر محافظت دیتا روی اینترنت، نیاز به محافظت دیتا روی LAN نیز باشد. مشخصاً، محافظت از دیتا در مقابل حملات LAN مستلزم رمزنگاری دیتای انتقالی روی خود LAN است. به این ترتیب، بهرحال، نیاز به بسط امنیت تا برنامه‌هایی است که خود دیتا را تولید و مدیریت می‌کنند، و تنها اطمینان به راه‌حلهای محیطی کفایت نمی‌کند و به این ترتیب بر پیچیدگی مسأله امنیت افزوده می‌شود.

پروتکل‌ها

·                     اگرچه ثابت‌شده است که رمزنگاری راه‌حل بدیهی مسائل محرمانگی است، اما سردرگمی در مورد دو نوع رمزنگاری (برنامه در مقابل شبکه) همچنان وجود دارد و بدلیل وجود پروتکلهای ارتباطی گوناگون است که نیازهای تعامل بیشتر آشکار می‌شود. (مانند IPSec ، S/MIME، SSL و TLS) اگرچه این پروتکلها قول تعامل را می‌دهند، اما تعامل کامل بدلیل مستقل بودن محصولات پروتکلها در حال حاضر وجود ندارد. آزمایشهایی در حال حاضر در حال انجام هستند که به حل شدن این مسائل کمک می‌کنند، اما کاربران باید مطمئن شوند که تعامل بین محصول انتخابیشان و محصولات سایر شرکای تجاری امری تثبیت شده است. پروتکل‌های ساده‌تر (SSL/TLS، IPSec و  تا حدی پایین‌تر S/MIME ) عموماً مسائل کمتری از نظر تعامل دارند.

پروتکل‌های رمزنگاری انتقال

·                     با ترکیب توانایی‌ها برای تایید هویت توسط رمزنگاری متقارن و نامتقارن برای ممکن ساختن ارتباطات تاییدشده و رمزشده، این پروتکلها پایه‌های امنیت را فراهم می‌کنند. تقربیاً تمام پروتکلها نیاز‌های جامعیت را پشتیبانی می‌کنند به طوری که محتویات ارتباطات نمی‌توانند تغییر یابند، اما بیشتر آنها از Non-Repudiation پشتیبانی نمی‌کنند و به این ترتیب امکان ایجاد رکوردهای پایداری را که هویت منبع را به محتوای پیام پیوند می‌دهند، ندارند.

·                     به این چند پروتکل به طور مختصر اشاره می‌شود:

·                     SSL

·                     تکنولوژی SSL (Secure Socket Layer) اساس World Wide Web امن را تشکیل می‌دهد. SSL که در مرورگرهای وب کاملاً جاافتاده است، توسط بسیاری از سازمانها برای رمزنگاری تراکنش‌های وبی خود و انتقال فایل استفاده می‌شود. بعلاوه SSL بصورت روزافزون بعنوان یک مکانیسم امنیت در تلاقی با پروتکلهای پرشمار دیگر استفاده می‌شود و بهمین ترتیب ابزاری برای ارتباط سروربه‌سرور امن است. SSL ارتباطات رمزشده و بشکل آغازین خود تایید هویت سرور از طریق استفاده از گواهی را (در حالت کلاینت‌به‌سرور) پشتیبانی می‌کند. کاربران اغلب برای استفاده از برنامه‌ها از طریق کلمه عبور تایید هویت می‌شوند، و با پیشرفت SSL استاندارد (مثلا SSL V.3.0) تایید هویت کلاینت از طریق گواهی به این پروتکل اضافه شده است.

·                     *برای FT (انتقال فایل): ابزار FT اغلب از SSL‌ برای انتقال فایل در یکی از دو حالت استفاده می‌کنند. اولی، مد کلاینت‌به‌سرور است که کاربر را قادر می‌سازد، در حالیکه در حال استفاده از یک مرورگر وب استاندارد است مستندات را از یک سرور دریافت یا آنها را به سرور منتقل کند. که این قابلیت نیاز به نرم‌افزار مختص انتقال در کلاینت را برطرف می‌سازد و بسیار راحت است، اما اغلب فاقد بعضی ویژگیهای پیشرفته مانند نقاط آغاز مجدد و انتقالهای زمانبندی‌شده است که سازمانها نیاز دارند. SSL همچنین می‌تواند برای اتصالات سروربه‌سرور امن – برای مثال، در اتصال با FTP و سایر پروتکلها – مورد استفاده قرار گیرد.

TLS

·                     TLS (Transport Layer Security)، جانشین SSL، برپایه SSL3.0 بنا شده است، اما به کاربران یک انتخاب کلید عمومی و الگوریتمهای Hashing می‌دهد. (الگوریتمهای Hashing فانکشن‌های یک‌طرفه‌ای برای حفظ جامعیت پیامها هستند و توسط بیشتر پروتکلها استفاده می‌شوند.) اگرچه TLS و SSL تعامل ندارند، اما چنانچه یکی از طرفین ارتباط TLS را پشتیبانی نکند، ارتباط با پروتکل SSL3.0 برقرار خواهد شد. بیشتر مزایا و معایب SSL به TLS هم منتقل می‌شود، و معمولا وجه تمایز خاصی وجود ندارد، و از همه نسخه‌ها به عنوان SSL یاد می‌شود.

S/MIME

·                     S/MIME ( Secure Multipurpose Internet Mail Extention) که اختصاصاً برای پیام‌رسانی ذخیره-و-ارسال طراحی شده است، بعنوان استاندارد امنیت ایمیل برتر شناخته شده است. مانند بیشتر پروتکل‌های رمزنگاری (مثلا SSL ، TLS و IPSec)، S/MIME با رمزنگاری تنها سروکار ندارد. بهرحال، علاوه بر تصدیق هویت کاربران و ایمن‌سازی جامعیت پیامها (برای مثال مانند آنچه SSL انجام می‌دهد)، S/MIME توسط امضای دیجیتال، رکوردهای پایداری از صحت پیامها ایجاد می‌کند (ضمانت هویت فرستنده چنانچه به محتوای پیام مشخصی مرتبط شده). این عمل باعث می‌شود فرستنده پیام نتواند ارسال آن‌را انکار کند.

FT :

·                      سیستم‌های ایمیل رمزشده (با استفاده از S/MIME) می‌توانند برای ارسال فایل‌های کوچک استفاده شوند (محدودیت حجم فایل بخاطر داشتن محدودیت حجم فایل در بیشتر سرورهای ایمیل است)، ولی S/MIME کلاً می‌تواند برای انتقال فایل‌های بزرگتر  توسط پروتکلهای انتقال فایل استفاده شود.

SSH

·                     SSH (Secure Shell) هم یک برنامه و یک پروتکل شبکه بمنظور وارد شدن و اجرای فرمانهایی در یک کامپیوتر دیگر است. به این منظور ایجاد شد تا یک جایگزین رمز‌شده امن برای دسترسی‌های ناامن به کامپیوترهای دیگر مثلا rlogin یا telnet باشد. نسخه بعدی این پروتکل تحت نام SSH2 با قابلیتهایی برای انتقال فایل رمزشده از طریق لینک‌های SSH  منتشر شد.

·                     *برای FT :

·                      SSH‌ می تواند برای پشتیبانی انتقال فایل رمزشده (به شکل SFTP) استفاده شود اما طبیعت خط فرمان بودن آن به این معنی است که بیشتر توسط مدیران سیستمها برای ارسال درون سازمان استفاده می‌شود تا برای انتقال فایل تجاری. بعلاوه استفاده از SSH نیاز به نرم‌افزار یا سیستم عاملهای سازگار با SSH در دو طرف اتصال دارد، که به این ترتیب SSH برای سرور‌به‌سرور انجام می‌گیرد.

آیا می توان به برنامه های رمز نگاری اعتماد کرد؟

عیوب رمزنگار در gnu

امروزه از رمزنگاری در برنامه های بسیاری استفاده می شود اما از كجا بايد بدانيم كه آنچه به عنوان رمزنگاري پياده سازي شده، رمزنگاري مناسب است؟ تنها راه روشن شدن اين مطلب مهندسي معكوس مي‌باشد. همچنين روند تاريخي نرم‌افزارهاي رمزنگاري نشان مي‌دهد كه رمزنگاري با عملكرد بد، بسيار رايج‌تر از رمزنگاري با عملكرد خوب مي‌باشد. بنابراين به نظر مي‌رسد كه نرم‌افزارهاي متن باز راه‌حل مناسبي مي‌باشند. اما اين واقعيت كه كد متن خواندني است به اين معنا نيست كه توسط مجربين امنيت خوانده مي‌شود. در اين مقاله، برنامة رمزنگاري پست الكترونيكي امن بررسي مي‌گردد. GNU Privacy Guard، GPG)يا (GnuPG نسخة معروف متن باز رايگان نرم‌افزار PGP مي‌باشد و مشابه استاندارد OpenPGP است و در بيشتر توزيعهاي GNU/Linux مانند, MandrakeSoft ,Debian Red Hat و SuSE بكار مي‌رود. ما اجزاء كد متني v1.2.3 GPG را بررسي كرده و چندين عيب رمزنگاري در آن يافته‌ايم. جدي‌ترين عيب GPG به شرح ذيل مي‌باشد.

كليد خصوصي امضاكنندة پيام به روش ELGamal (توليد شده توسط مجري)، در كمتر از يك ثانيه، بر روي PC بازيابي مي‌گردد. اخيراً امضاهاي ELGamalو نشانة ELGamal + كليدهاي رمزنگاري از GPG حذف شده‌اند. خوشبختانه، ELGamal گزينة پيش فرض GPG براي كليدهاي امضا نمي‌باشد. كلمات كليدي: رمزنگاري كليد عمومي، OpenPGP, GPG, GnuPG، آناليز رمز RSA، ELGamal ، پياده‌سازي.

در دنيـــاي رمزنگاري، استانـــداردهاي متعددي چـــــون [20]RSA PKCS ،[8]NESSIE , [14]IEE P1363 [15]CRYPTREC, و … وجود دارد و با وجود چنين استانداردهايي ممكن است به نظر برسد كه رمزنگاري خوب بسيار است. اما همانگونه كه استفاده از رمزنگاري گسترده‌تر مي‌شود چگونه مي توان اطمينان داشت كه رمزنگاري پياده‌سازي شده در دنياي واقعي، رمزنگاري مناسب است. خط جداكننده بين رمزنگاري خوب و بد بسيار باريك مي‌باشد. [21,2,4] تنها راه تشخيص نحوة عملكرد نرم‌افزارهاي رمزنگاري، مهندسي معكوس است.

مثلاً نرم‌افزار رمزنگاري را در نظر بگيريد كه RSA 1024 بيتي و AES 128 بيتي را پياده‌سازي كرده است. اين ويژگيها، اطلاعات زيادي دربارة امنيت واقعي رمزنگاري بيان نمي‌كند. در اين زمينه سوالات متعددي مطرح است. از كدام RSA استفاده شده است؟ آيا RSA همان نوعي است كه در كتابها تشريح شده [5](با Zero-padding). آيا AES، 128 بيتي با نماي عمومي 3 رمزنگاري شده است؟ آيا كليدهاي خصوصي با مولدهاي عددي شبه تصادفي ضعيف مانند نسخه‌هاي قديمي Netscape توليد شده‌اند [9]؟ چه كسي مي‌داند كه آيا واقعاً RSA-OAEP [21]پياده‌سازي شده است ؟ با بررسي تاريخچه نرم‌افزارهاي رمزنگاري، متاسفانه به نظر مي‌رسد كه رمزنگاري بد بسيار رايج است. [12,28] بنابراين به نظر مي‌رسد كه نرم‌افزارهاي متن باز راه حل مناسبي مي‌باشند. اما اين واقعيت كه كد متني قابل خواندن است، بدين معنا نيست كه توسط مجربين

رمزنگاري خوانده مي‌شود. پست‌الكترونيكي امن، معروفترين تكنولوژي نرم‌افزاري استفاده شده در اينترنت مي‌باشد[1] و به كاربران امكان احراز اصالت ويا محرمانگي پست الكترونيكي را مي‌دهد. پست الكترونيكي امن، در اوايل دهة 90 با ظهور نرم‌افزارPretty Good Privacy(PGP) معروف گرديد[27]. PGP توسط Phil Zimmermann در آمريكا ايجاد شد. به دليل محدوديتهاي سخت صدور نرم‌افزارهاي رمزنگاري و ساير قوانين آمريكا در گذشته، PGP براي نواحي خارج از آمريكا بسيار نامناسب بود.[10] GNUPrivacy Guard (GunPG يا GPG) در اواخر دهة 90 براي رفع سوالات مطرح در PGP ايجاد گرديد. GPG، پياده‌سازي كاملي از OpenPGP [26] است و استانداردي مي‌باشد كه PGP را گسترش داده است. GPG با گواهينامة عمومي GNU GPL))) GNU General PublicLicense) و به صورت رايگان منتشر گرديد. كد كامل متني GPG موجود است[10] و جايگزين رايگان PGP مي‌باشد. وزارت اقتصاد و تكنولوژي فدرال آلمان پايه‌گذار گسترش بيشتر GPG بود. GPG پايه كاربري بسيار مناسبي دارد و در بيشتر توزيعات GNU/Linux مانندRedHat ، MandrakeSoft ، SuSE و Debian موجود است. اولين نسخة ايستاي GPG در 7 سپتامبر 1999 منتشر گرديد.

مروری بر GNU- V.1.2.3

[15]، امضاء و رمزنگاري با استفاده از ELGamal ، RSA,DSA Twofish, Blowfish, 3DES, AES, ,CASTS ,SHA-1,MD5 , RIPE-MD-160 و TIGER را پشتيباني مي‌نمايد. GPG پيامهاي PGP نسخه‌هاي 5،6،7 را رمزگشايي، ارزيابي و امضاء مي‌نمايد. PGP مطابق با استاندارد OpenGPG است ودر مرجع [26] و RFC 2440 [6] تشريح شده است.

GPG محرمانگي و/ يا احراز اصالت پست‌الكترونيكي را تأمين مي‌كند: GPG به كاربران امكان رمزنگاري و رمزگشايي، امضا و ارزيابي امضاي پست‌الكترونيكي را به كمك رمزنگاري كليد عمومي مي‌دهد و به كمــــك زيـرساخت كليد عمومي، كليد عمومي ساير كاربران را احرازاحراز اصالت مي‌نمايد.

GPG v1.2.3، به كاربر امكان توليد چندين نوعكليد عمومي/خصوصي را مي‌دهد. دستور مربوط به توليد كليدgpg -- gen-key است.- در حالت استاندارد، رمزنگاري و امضا به شرح ذيل مي‌‌باشد:

• (1) DSA وELGamal : گزينه‌هاي پيش فرض مي‌باشند. كليدهاي DSA، براي امضا و كليدهاي ELGamal، براي رمزنگاري بكارمي‌روند. (نوع 16 در ترمينولوژي OpenPGP)• (2)DSA : DSA فقط براي امضا بكار مي‌رود.• (5) RSA: RSA فقط براي امضا بكار مي‌رود.

-         وضعيت تخصصي رمزنگاري و امضا به شرح ذيل مي‌باشد:• (4) ELGamal براي امضا و رمزنگاري: در ترمينولوژي OpenPGP، اينها كليدهاي از نوع 20 مي‌باشند.

• (7)RSA هم براي امضا و هم براي رمزنگاري بكار مي‌رود.به طور خاص، كليد امضاي ELGamal، براي رمزنگاري نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد اما كليد رمزنگاري ELGamal محدود به رمزنگاري است. در v1.2.3 GPG، كليدهاي امضاي ELGamal فقط در وضعيت تخصصي توليد نمي‌گردند. اما نسخه‌هاي قبلي GPG اينگونه نبوده‌اند. در وضعيت استاندارد v1.0.7GPG موارد (1)، (2)، (4)، (5) را پيشنهاد مي‌نمايد.

GPG براي رمزنگاري پست الكترونيكي از رمزنگاري تركيبي استفاده مي‌نمايد. كليد نشست (با روش رمزنگاري متقارن) با روش رمزنگاري كليد عمومي RSA و يا ELGamal رمز مي‌گردد.كليد نشست به روش OpenPGP ، شكل مي‌يابد. ( شكل1): اولاً، شناسة هشت‌تايي (one-octet) الگوريتم رمزنگاري متقارن، پيشوند كليد نشست مي‌باشد. پس از آن مجموع دو هشت‌تايي (Two-octet checksum) به كليد نشست متصل مي‌گردد كه معادل مجموع هشت‌تاييهاي قبلي مي‌باشد و شامل شناسة الگوريتم مود 65536 نيست.

مجموع دوهشت‌تايي بر روي بايتهاي كليد كليد الگوريتم رمزمتقارن شناسة هشت‌تايي الگوريتم رمزمتقارن شكل1- ساختار كليد نشست در Open PGP پس از آن مطابق با روش PKCS#1 v1.5 نوع بلوك 02 ، بايتهايي به كليد نشست افزوده مي‌شود.([17] و شكل 2): ابتدا يك بـــايت صفر به سمت چپ كليد نشست اضافه مـــي‌شود و پس از آن بايتهاي تصادفي ودر پايان بايتهاي 00 02 اضافه مي‌گردند. اگرچه PKCS#1 v1.5 فقط براي رمزنگاري RSA بكار رفته، اين ساختار هم در RSA و هم در ELGamal بكار مي‌رود. تصادفي بودن مورد نياز براي ايجاد و بايتهاي تصادفي غيرصفر با پردازه‌اي كه در اصل مندرج در [11] شرح داده شده، ايجاد مي‌شود.

message 00 Non-zero randombytes 02 00شكل2- Padding رمزنگاري PKCS#1 v1.5، بلوك نوع02

پیاده سازی Elgamal

GPG ، بــــراي امضا و رمـــزنگاري، از همان متد توليد كليد، استفـــاده مي‌نمايد. ELGamal در GPG در گروه چندگانه (multiplication) با مولد g پياده‌سازي مي‌شود. كليد خصوصي با x مشخص مي‌شود و كليد عمومي مربوطه مي‌باشد. multiplication) با مولد g پياده‌سازي مي‌شود. كليد خصوصي با x مشخص مي‌شود و كليد عمومي مربوطه مي‌باشد.

عدد اول بزرگ p به طريقي انتخاب مي‌شود كه تجزيه p-1 كاملاً شناخته شده باشد و همه عوامل طول بيتي بزرگتر از آستانة qbit داشته باشند و اين آستانه وابسته به طول بيت p است. ارتباط بين سايز p و آستانة آن در جدول Wiener آمده است(شكل4): دقت كنيد كه 4qbit كمتر از طول بيت p است.

1792 1536 1280 1024 768 512 طول بيت p212 198 183 165 145 119 qbit3840 3584 3328 3072 2816 2560 2304 2048296 288 279 269 259 249 237 225شكل 4- جدول Wiener بكار رفته براي ايجاد اعداد اول ELGamel پس از انتخاب p، مولد g از با آزمايش مولدهاي بعدي پيدا مي‌گردد و اين آزمايش با عدد 3 آغاز مي‌شود: اگر 3 مولد نباشد،  آنگاه عدد 4 آزمايش مي‌شود و …، توليد جفت (p,g) در روية generate-elg-prime از فايل cipher/primegen.c انجام مي‌گيرد . جفت كليد عمومي و خصوصي در رويه generate از فايل cipher/primegen.c توليد مي‌شود. اگرچه مولد g كوچك مي‌باشد اما از آنجائيكه (p-1)/2 حداقل و بيت است، و g>2 مــي‌باشد، Bleichenbachers forgery از امضاي ELGamal بكار نمي‌رود.  نماي خصوصي x به عنوان عدد شبه تصادفي درهنگ p-1 انتخاب نمي‌شود، و نكتة ذيل دربارة GPG قابل ذكر است: عدد تصادفي را انتخاب كنيد كه داراي سه ويژگي است: 0<X انجام مي‌گيرد. بنابراين، x كوچكتر از p انتخاب مي‌گردد تا  اعمال مخفي را تسريع نمايد. بنابراين اين امر بر امنيت نشانه‌هاي GPG- ELGamal تأثيردارد .

امضا

شرح: جفت(a,b) ، امضاي پيامي است كه به صورت عدد صحيح m مود p شكل يافته است. جائيكه و . عدد صحيح k، عدد تصادفي است كه نسبت به p-1 اول مي‌باشد، و با هر امضا توليد مي‌گردد. GPG امضاي (a,b) را، با بررسي اينكه آيا 0<A وجود دارد. به طور تئوريك، k عدد تصادفي امن رمزنگاري شده‌ مود p-1 است، به نحويكه k نسبت به p-1 اول مي‌باشد. حملات جديد بر روي شماهاي امضاي log گسسته [13],[2],[22])) نشان داده‌ كه هر گونه كمبود اطلاعات (يا هر ويژگي ويژه‌اي) بر روي k ممكن است باعث گردد كه حمله‌گر كليد خصوصي امضاكننده را در زمان كوتاهتري نسبت به آنچه براي حل لگاريتمهاي گسسته مورد نياز است، بازيابي مي‌نمايد. براي انجام چنين كاري، جفتهاي پيام/ امضاي بسياري در دسترس مي‌باشند. با داشتن جفت پيام/ امضا و اطلاعات جزئي بر روي k، كليد خصوصي امضاكننده افشا مي گردد، اگرچه امضا‌كننده‌ها، از k هاي مختلفي استفاده مي‌نمايند: در صورتيكه چنين جفتهايي به قدر كفايت جمع‌آوري ‌گردند، استخراج كليد خصوصي عملي مي‌باشد. نحوة توليد k در روية gen-k از فايلcipher/ElGamal.c شرح داده شده است. k با بيت شبه تصادفي انتخاب شده است(مشابه توليد نماي خصوصي x، به جز اينكه k ممكن است كمتر از بيت شبه تصادفي داشته باشد). از آنجا كه k نسبت به p-1 اول نمي‌باشد، k افزايش مي‌يابد. به طور كلي، k نهايي بسيار كوچكتر ازp مي‌باشد و بنابراين به صورت يكپارچه، در مود p-1 توزيع شده است: طول بيت k در حدود مي‌باشد، در حاليكه p حداقل است. اين امر بدين شكل تشريح مي‌گردد: IMO با k كمتر از p كفايت مي‌نمايد و كارايي رمزنگاري را به خوبي بهبود مي‌بخشد. ما از جدول Wiener استفاده مي‌كنيم و ناحية اين بزرگي را مي‌افزاييم. بايد در نظر داشت كه k به طور يكساني براي رمزنگاري و امضا بكا مي رود. به هرحال انتخاب k كوچك براي امضا نامناسب‌تر از بكارگيري k كوچك براي رمزنگاري مي‌باشد.

آشنایی با یک برنامه رمزنگاری قدرتمند و ساده (PGP)

 با استفاده از PGP (PrettyGood Privacy)شما می‌توانید محرمانگی پیغامها و فایلهایتان را حفظ کنید بطوریکه فقط دریافت‌کنندگان مورد نظر شما بتوانند آنها را بخوانند. بعلاوه می‌توانید پیامها و فایلهایتان را امضای دیجیتال کنید تا دریافت‌کنندگان از تعلق آنها به شما مطمئن شوید. یک پیام امضاءشده، عدم تغییر محتویات آن را نیز تایید می‌کند. البته PGP تنها نرم‌افزار ارسال و دریافت ایمیلهای امن نیست اما کاربرد آن در این زمینه نسبتا زیاد است.

PGP براساس رمزنگاری کلید عمومی عمل می‌کند که در آن از یک جفت کلید برای برقراری ارتباط امن استفاده می‌شود. برای ارسال ایمیل خصوصی به یک نفر، ازکپی کلید عمومی آن شخص برای رمزنگاری اطلاعات استفاده می‌کنید و به این ترتیب تنها آن فرد می‌تواند با استفاده از کلید خصوصی خود ایمیل را رمزگشایی کند. بالعکس، چنانچه شخصی بخواهد برای شما ایمیل امن ارسال کند، از کلید عمومی شما برای رمز کردن متن نامه استفاده می‌کند و تنها شمایید که می‌توانید آن متن را با استفاده از کلید خصوصی خود رمزگشایی کنید. بنابراین شما دیگران را از کلید عمومی خودتان مطلع می‌کنید اما از کلید خصوصی خودتان، خیر!!!

همچنین از کلید خصوصی خود برای امضای ایمیلی که قصد ارسال آنرا دارید استفاده می‌کنید. دریافت‌کنندگان می‌توانند از کلید عمومی شما برای تعیین اینکه آیا واقعا خود شما آن‌را ارسال کرده‌اید و آیا متن نامه در طول ارسال تغییر نکرده است، استفاده کنند. شما هم برای تایید امضای دیگران از کلید عمومی آنها برای رمزگشایی متن دریافت‌شده استفاده می‌کنید.

در ادامه به نحوه کار با نرم‌افزار PGP اشاره می‌شود، با خواندن این مطلب به سراغ این نرم‌افزار بروید و سعی کنید از این به بعد ایمیل‌های رمزشده برای ما بفرستید.

۱- PGP  را روی کامپیتور خود نصب کنید:

با مراجعه به راهنمای نصب PGP که معمولا همراه این نرم‌افزار است با نحوه نصب آن آشنا خواهید شد. در صورت نبود این راهنما، خودتان دست بکار شوید. چندان مشکل نیست.

۲- یک جفت کلید خصوصی و عمومی ایجاد کنید:

قبل از اینکه بتوانید استفاده از PGP را آغاز کنید، نیاز به تولید یک جفت کلید دارید. می‌توانید اینکار را در طول نصب PGP انجام دهید یا زمان دیگری که این نرم‌افزار را اجرا می‌کنید. شما به جفت کلید برای موارد زیر نیاز دارید:

·         رمزنگاری اطلاعات

·         رمزگشایی اطلاعاتی که با کلید شما رمز شده‌اند.

·         امضاء کردن اطلاعات

۳- مبادله کلیدهای عمومی با دیگران:

بعد از اینکه جفت‌کلید را ایجاد کردید، می‌توانید مکاتبه با دیگر استفاده‌کنندگان PGP را آغاز کنید. شما به یک کپی از کلید عمومی دیگران نیاز دارید. کلید عمومی شما بصورت بلوکی از متن است، بنابراین تبادل کلید با شخص دیگر آسان است. می‌توانید کلید عمومی خود را در ایمیل قرار دهید، آنرا در فایل کپی کنید یا آنرا به یک سرویس‌دهنده کلید ارسال کنید تا هرکسی بتواند به کپی آن در صورت نیاز دسترسی داشته باشد. (مراقب باشید که کلید خصوصی خود را برای دیگران ارسال نکنید، در ضمن مطمئن باشید که از کلید عمومی یک نفر نمی‌توان به کلید خصوصی وی پی برد)

۴- از اعتبار کلید عمومی دیگران مطلع شوید:

هنگامی که شما یک کپی از کلید عمومی شخصی را دارید، می‌توانید آنرا به جاکلیدی خود اضافه کنید. بعد از آن می‌توانید نسبت به تعلق این کلید به شخص مورد نظر اطمینان حاصل کنید و اینکه این کلید تغییر نکرده است. اینکار با مقایسه اثرانگشت (fingerprint) یکتا که در کنار کپی کلید عمومی آن شخص دارید با اثرانگشت کلید اصلی که در اختیار صاحب اصلی کلید است، انجام می‌پذیرد. هنگامی که مطمئن شدید که کلید عمومی معتبری از آن شخص در اختیار دارید، به آن کلید نشانه معتبر بودن اضافه می‌کنید.

۵- امن‌کردن ایمیلها و فایلهایتان را آغاز کنید:

بعد از اینکه جفت کلیدهایتان را تولید کردید و کلیدهای عمومی را مبادله کردید، می‌توانید دست به کار رمزنگاری، امضاء ، رمزگشایی و تایید ایمیلها و فایلها شوید. برای انجام یک عمل PGP باید فایل یا پیامی را که می‌خواهید امن کنید انتخاب کنید و سپس عمل مورد نظر خود را «رمزنگاری (Encrypt)، امضاء (Sign) ، رمزگشایی (Decrypt) یا تایید (Verify) » از طریق منوی PGP انتخاب کنید. منوهای PGP از چند طریق در دسترس هستند؛ مثلا در Windows Explorer شما می‌توانید روی فایل مورد نظر کلیک راست کنید و سپس عمل مناسب را در قسمت PGP‌ انتخاب کنید.

۶- فایلهای مورد نظر را پاک کنید.

هنگامی که احتیاج به پاک کردن دائمی یک فایل دارید، می‌توانید با استفاده از ویژگی Wipe این عمل را انجام دهید تا مطمئن شوید که فایل قابل بازیابی نیست. فورا در محل ذخیره فایل اطلاعاتی نوشته می‌شود تا نتوان فایل را با استفاده از نرم‌افزارهای بازیابی دیسک حاصل کرد.

ضمنا نرم‌افزار PGP به شما امکان رمزکردن، رمزگشایی و سایر اعمال را روی اطلاعاتی که روی clipboard قرار دارد، می‌دهد. سپس اطلاعات تغییریافته را روی همان clipboard قرار میدهد. حتما می‌دانید که با انتخاب گزینه copy ، متن انتخاب شده به clipboard و با انتخاب گزینه paste متن موجود در clipboard به پنجره فعال شما منتقل می‌شود.

سئوالهای بودن جواب

مديريت نوين بر پايه فناوري اطلاعات طراحي شده است. مديريت تجاري و اداري به گونه‌اي تغيير خواهد يافت كه هرم تشكيلاتي كم‌ارتفاع و عريض خواهد گرديد. رياست سازماني به مدد فناوري اطلاعات به انبوهي از مديريت ‌هاي مستقل و كوچك و كارآمد متصل خواهد گرديد. سازمان‌ها در مقابل نيازهاي مشتريان و مردم چـــــابك‌تر ومسئولانه‌تـــر عمل خواهند كرد. اگر داده‌هاي مورد تبادل سازمان‌ها توسط سايرين منهدم، و يا دستكاري نشود. اگر برنامه‌هاي محرمانه در دسترس ديگران نباشد و اگر شبكه داده‌ها و شريان حيات مديريت نوين در روز مبادا از هم گسسته نشود.

1- آيا لازم نيست قبل از راه‌اندازي شبكه‌داده‌ها در مديريت سازماني به فكر استحكام آن باشيم؟

2- آيا شبكه داده‌هاي كشور براي حداكثر مقاومت در برابر بمباران وبلاياي طبيعي طراحي شده است؟

3- آيا مي‌توان داده‌هاي مورد تبادل تمامي مديريت ‌ها را در يك نقطه ازشبكه مورد شنود قرار داد؟

4- آيا كنترلي شبانه‌روزي و ابزار آلاتي قابل اعتماد براي رفع اختلالات چنين شبكه‌اي وجود دارد ؟

5- آيا قوانين مديريتي و سازماني براي تفسيرهاي تازه از ابلاغات، بخشنامه ها، لغو دستورها و جرائم سازگار است؟

6- آيا مي‌توان داده‌هاي خصوصي خود را چنان رمزنگاري كرد كه حتي پليس هم نتواند آن را بخواند؟

7- اگر كسي ادعا كند كه داده‌هاي او دزديده شده است و در نزد كسي به صورت رمز شده نگهداري مي‌شود، چه مداركي به نفع يا بر عليه مدعي است؟ و اگر پس از باز شدن رمز، ادعا ثابت نشود، خسارت افشاي داده‌ها را چگونه محاسبه مي‌كنيم و چه كسي مي‌پردازد؟

8- اگر تبعه يك كشور با قوانين آزاد در رمزنگاري وارد كشور ما بشود مي‌تواند با دستگاه خود(كه مجهز به سيستم رمزنگاري است) با خارج از كشور ما تماس بگيرد؟ مي‌تواند با همكار خود در داخل كشور تماس بگيرد؟

9- اگر تبعه يك كشور كه رمزنگاري در آن جرم است، در كشور ما(كه رمزنگاري در آن جرم نيست) از دستگاه‌هاي رمزنگاري استفاده كند و اين كار مورد اعتراض كشور متبوع او باشد، ما از اين فرد حمايت مي‌كنيم، يا آن را به كشور متبوعش پس مي‌دهيم، اگر داده‌هاي مورد تبادل را بخواهند آن را تحويل خواهيم داد؟ اساساً حق داريم اين اطلاعات را قبلاً ضبط كرده باشيم؟ چه مرجع قضائي اين حكم را مي‌دهد؟ براي ايرانيان چه كسي حكم مي‌كند؟ 10- آيا در كشور ما رمزنگاري جرم است؟ اگرنوعي خاص از آن جرم است، نويسنده نرم‌افزار خريد و فروش سهام بازار بورس چگونه مي‌تواند براي نرم‌افزار خود مجوز فروش بگيرد؟ اگر در اين نرم‌افزار براي حفظ محرمانگي، از رمزنگاري استفاده شده باشد، چه نوعي از آن مجاز است؟ نسخه صادراتي آن چطور؟

تحقیق درباره مصالح جدید پوکه لیکا

امروزه دانه‌هاى سبك خاك رس منبسط شده در بيش از 30 كشور جهان با نامهاى تجارى گوناگون توليد و عرضه مى شوند. در اروپا و آمريكا اين دانه‌ها را با عناوينى نظير لايتگ، ليكا، آگلايت و آرژكس مى شناسند. اين دانه‌ها به طور مشابه در ايران با نام ليكا توليد مى شوند.

دانه خاك رس منبسط شده سبك Light Expanded Clay AggregateLECA
ويژگى‌هاى اين دانه‌ها باعث شده است تا در طيف وسيعى از كارهاى عمرانى و صنعتى به كار روند. در اين نگاشت برخى مسائل اساسى در مورد توليد و مصرف ليكا بررسى مى گردد.

1)ليكا چيست؟يكى از روشهاى تهيه دانه‌هاى سبك استفاده از كوره گردان است. وقتى برخى از انواع رس با دانه‌هايى به ريزى صفر تا دو ميكرون در دماى بالاتر از 1000 درجه سانتى گراد در اين كوره‌ها حرارت مى بينند، گازهاى ايجاد شده در داخل آنها منبسط مى شوند و هزاران سلول هواى ريز تشكيل مى دهند. با سرد شدن مصالح، اين سلولها باقى مى مانند و سطح آنها سخت مى شود.

مهم ترين ويژگى‌هاى ليكا عبارتند از : وزن كم، عايق حرارت، عايق صوت، بازدارنده نفوذ رطوبت، مقاومت در برابر يخ زدگى، تراكم ناپذيرى تحت فشار ثابت و دائمى، فسادناپذيرى، مقاوت در برابر آتش و PH نزديك به نرمال.  وزن كم اين دانه‌ها و در نتيجه هزينه حمل پائين آن باعث شده است تا از ليكا در پر كردن فضاهاى خالى استفاده شود. در كاربردهاى خاص نظير زير سازى ساختمان و تسطيح و شيب بندى بام، خواص عايق حرارتى و دوام ليكا مشخصات فنى مناسبى براى آن فراهم مى كند. در راهسازى نيز از تراكم ناپذيرى ليكا براى كنترل نشست پلاستيك بسترهاى سست استفاده مى شود. همچنين جذب آب مناسب ، تخلخل و دوام ليكا آن را براى كشاورزى بدون خاك مناسب ساخته است. همين خواص باعث شده است تا در تصفيه فاضلابهاى خانگى از فيلترهاى ساخته شده از ليكا استفاده شود.

ويژگيهاى بتن ليكا

خواص ليكا باعث شده است تا بتن سبك ليكا كاربردهاى فراوانى داشته باشد. مهم ترين ويژگى‌هاى بتن ليكا عبارتند از:وزن كم، سهولت حمل و نقل، بهره ورى بالا هنگام اجرا، سطح مناسب براى اندود كارى، مقاومت و باربرى، عايق حرارت، مقاومت در برابر آتش، عايق صدا ،‌مقاومت در برابر يخ زدگى، بازدارندگى در برابر نفوذ رطوبت و دوام در برابر مواد آهكى.

متناسب با وزن و مقاومت مورد نظر از بتن سبك ليكا به عنوان پر كننده ، عايق و يا باربر استفاده مى شود. بتن ليكا مى تواند در جا ريخته شود و يا بصورت بلوك، اجزاى ساختمانى وساير قطعات پيش ساخته بكار رود. در هر مورد متناسب با كاربرد و روش اجرا از دانه بندى‌هاى مناسب ليكا استفاده مى شود.

بتن‌هاى پر كننده و عايق اغلب در پى سازى و زير سازى ساختمان، شيب بندى كف و بام، بلوك‌ها يا اجزاى ديوارهاى جدا كننده و محيطى غيرباربر به كار مى روند.

در حالى كه از بتن‌هاى سبك سازه اى – كه البته عايق نيز خواهند بود- در ساخت اجزاى مقاوم نظير بلوك‌هاى باربر، پانل‌هاى ديوارى و سقفى مسلح و نيز اسكلت بتن مسلح ساختمانها استفاده مى شود. قابل توجه است كه به دليل الزامات مقاومت و دانه بندى ، تنها با استفاده از دانه‌هاى ليكا مى توان در ايران بتن سبك سازه اى ساخت. 

از آنجا كه گياهان داراى جابجايى فيزيكى نيستند، بيش از ساير موجودات به مكان زندگى و تغييرات محيطى وابسته‌اند . رشد جمعيت و به تبع آن رشد توليد مسكن از يك سو و استفاده نابهنجار از مراتع و جنگل‌ها و فرسايش خاك و عوامل مشابه ديگر از سوى ديگر موجب كاهش فضاى سبز مى گردد.

در همين راستانياز به احداث باغچه‌ها و گسترش گلخانه‌ها و ايجاد فضاى سبز در بخش‌هاى درونى و بيرونى ساختمان بيش از پيش احساس مى گردد. گسترش اين روش‌ها نياز به محيط رشدى دارد كه نگهدارنده گياه باشد، آلوده كننده محيط زيست و مضر براى گياه نباشد، از لحاظ وزنى سبك و از لحاظ اقتصادى با صرفه باشد. ليكا پاسخى به اين نيازها است.

 نياز گياهان براى رشد 

آب

قسمت اعظم آبى كه جذب گياه مى شود بصورت تعرق دفع و سبب تنظيم دماى درونى گياه مى گردد. هرگونه نوسانات آبى اعم از كم يا پر آبى براى گياه مضر است و لازم است مقدار آب را از طريق آبيارى سامان يافته تنظيم كرد.

مواد غذايى

كودهاى شيميايى به تناسب نوع گياه عناصر مورد نياز گياه را تأمين مى كنند.

نور و دما

نور از عوامل مهم سوخت و ساز براى گياهان است – دماى مجاز براى گل و گياه بر حسب نوع اقليمي بين 8 تا 30 درجه سانتى گراد متغيير است

خاك

از عوامل بسيارمهم براى گل وگياه است. در عين حال كاربرد خاك مشكلاتى مانند وزن سنگين، فرسايش به مرور زمان، پوشش آسفالت روى خاك و به تبع آن ممانعت از انجام تبادلات گاز و نفوذ آب را به همراه دارد. استفاده از خاك رس نيز در گلدان از يك طرف سطح خاك را غير قابل نفوذ مى نمايد و از جانب ديگر زهكشى به خوبى صورت نمى گيرد.

مزاياى ليكا 

 برخى از ويژگيهاى ليكا كه كاربرد آن را در كشاورزى مناسب مى سازد به شرح زير است :
داراى تخلخل زياد و به علت هواى موجود در داخل و بين دانه‌ها سبك و حمل و نقل گلدان‌ها آسان و در موارد كاشت در پشت بام يا تراس‌ها فشار وارده كم است.

به دليل ثبات ساختارى غير قابل فشردگى است.

به علت فرآورى در دما ى بالا عارى از هرگونه آفت و بيمارى است. خاك‌ها ى معمولي نياز به ضدعفونى كردن و سمپاشى در سطح وسيع دارند و داراى هزينه بالايى هستند.

داراى نفوذپذيرى زياد و قابليت بالاى نگهدارى آب است . به مرور زمان نيز تحت اثر آبيارى و جذب املاح حاصلخيز تر مى شود.

نمونه‌هاى كاربرد ليكا در كشاورزى

درختكارى كنار خيابان‌ها و معابر

برخى از ضوابط مهم درختكارى به منظور بهينه كردن درختان در مناطق شهرى به شرح زير است:
استفاده از خاك زيرين با ساختار مقاوم براى جلوگيرى از كوبش پيش بينى حفاظ مقاوم به مقدار كافى حفظ تعادل

هوا-آب در خاك نهال گل و گياه 

انتخاب نهال تنها تابع زيبايى نيست كه عوامل تكنيكى نيز مى بايست در نظر گرفته شود.
ريشه زايى – از انتخاب نهال‌ها با ريشه‌هاى عمودى و يا ريشه‌هاى با نفوذ در عمق زياد مى بايست پرهيز كرد.
مناطق اقليمى – نوع نهال براى كاشت ميبايست برحسب آب و هواى اقليمى انتخاب گردد.
گلكارى در تراس و پشت بام – در نظر گرفتن ارتفاع پوششى ليكا برحسب كم يا زياد بودن وسعت سطح كاشت
چمن و پارك‌ها در اين گونه مكان‌ها بر اثر رفت و آمد زياد، فاصله بين ذرات خاك به تدريج كم و خاك فشرده مى شود. در اثر فشردگى خاك، گياهان به علت كمبود هوا و نفوذ كم آب آسيب پذير مى شوند.
روش استفاده از ليكا در اين نوع زمين‌ها بدين ترتيب است كه در قشر زيرين از دانه‌هاى ليكا به قطر 10تا16ميلى متر و ضخامت 10 سانتى متر به عنوان لايه زهكش استفاده مىشود. پس از آن مخلوطى  از خاك باغچه و دانه‌هاى ريز ليكا تا قطر 6ميلى متر و به ترتيب با نسبت 3به1استفاده مىشود.

نتايج آزمايش‌ها نشان مى دهد كه اين حالت بهترين تركيب از از لحاظ رشد ريشه و دوام آن مىباشد و نفوذ آب در چنين تركيبى بيشترين مقدار ممكن است

کاربرد ليکا در راه سازي

دانه‌هاى ليكا كه وزن فضايى آن در طيف دانه بندى از 0 تا 25 ميلى متر بين 300 تا 600 كيلومتر بر متر مكعب است و همچنين به دليل هدايت حرارتى كم در حد W/M/C   0/17 و خاصيت زهكشى بالا ، كاربردهاى مفيدى در امور راهسازى دارد .

وزن فضايى كم

كنترل نشست

 در خاك‌هاي رسوبى ضعيف و تراكم ناپذير ، بار خاكريزى يكى از عوامل مهم تحكيم و نشست خاك است. ميزان نشست به تناسب ارتفاع خاكريزى و خواص تحكيم پذيرى خاك ميتواند در هموارى ، عملكرد و دوام راه بطور جدى مشكل آفرين باشد. علاوه بر بار ناشي از خاكريزى ، پركردن ترانشه‌ها و كاهش سفره‌هاى آب زيرزمينى نيز مى تواند موجب نشست خاك بستر راه گردد.

استفاده از ليكا به دليل وزن فضايى كم از يك طرف باعث سبك شدن خاكريز جاده و به دليل حجم فضايى بيشتراز خاك از جانب ديگر موجب كاهش تراكم و نتيجتأ عامل مهمى در كنترل نشست و تحكيم خاكريز به شمار مى رود. بار وارده بر زير اساس ناشى از پركردن ترانشه‌ها و كاهش سطح آب زيرزمينى موجب نشست غير يكنواخت مى گردد كه با كاربرد ليكا ميتوان اين نشست را به مقدار زيادى كاهش داد .

پايدارى خاكريزها

بار وارده به زير اساس باعث گسيختگى لايه‌هاى خاك و خرابى خاك ريزى روى خاك‌هاى ضعيف گردد. بار خاكريزى  روى بستر راه را مى توان با استفاده از ليكا كاهش داد تا پايدارى خاك تأمين گردد.

عايقكارى يخبندان

كاهش آسيب يخ زدگى

يخ زدگى زير اساس در اثر نا همگونى زير اساس، سنگ‌ها و نقاط بالاى عمق نفوذ يخبندان در سنگ و نيز در اثر جريان آب در زير اساس روي مى دهد.در زمان ذوب يخ‌ها، آب حاصل از ذوب يخ با خاصيت نفوذپذيرى باعث كاهش ظرفيت باربرى زير اساس و لايه‌هاى جسم راه مى گردد. با عايق كارى جسم راه با ليكا ، اثرات يخ زدگى جاده و آسيب‌هاى ناشى از آن و نيز كاهش ظرفيت باربرى در اثر ذوب يخ از بين مى رود. عايق ليكا در لايه‌هاى جسم راه قرار مى گيرد و مقاومت آنها را در برابر يخ بندان به دليل ظرفيت عايق حرارتى بالاتر نسبت به دانه‌هاى سنگى ، افزايش مى دهد.

تسطيح تورم يخبندان

با پوشش عريض ترى از يك لايه ليكا با ضخامت كمتر به عنوان بخشى از روسازى مى توان از تغييرات طبيعى موثر كه موجب تورم طولى و عرضى ناشى از يخبندان مى گردد جلوگيرى نمود.

كاربرد ليكا به عنوان زهكش

با استفاده از ليكا و انجام زهكشى موثر لايه‌هاى روسازى مى توان از افت باربرى آن در اثر ورود آب جلوگيرى شود و ظرفيت باربرى مطلوبى را در طول  عمر راه تامين شود.

به دليل خواص مطلوب انتقال آب، ليكا به عنوان مصالح پركننده و هدايت كننده آب در كانال‌هاى زهكش مورد استفاده قرار مى گيرد.

به هدايت مستقيم جريان آب زيرزمينى توسط يك لايه ليكا با شيب ملايم به كنار جاده، خسارت يخبندان و افت ظرفيت باربرى جاده حذف مى گردد.

نتيجه گيرى

با توجه به ويژگيهاى ليكا و از آن جمله وزن فضايى كم، زهكشى، عايق بودن، موئينگى كم، دوام، مقاومت در برابر تغيير شكل و ظرفيت باربرى كافى ، كاهش رانش ديوارهاى حايل پل‌ها و شيروانى‌ها همراه با اجراى صحيح مى توان بسيارى از مشكلات راه سازى را حل و ايمنى و دوام آن را تضمين شود.

ليکا در شيب بندي

ليكا دانه‌هاى مدور و سبك رس منبسط شده ايست كه در كوره‌هاى گردان و در حرارت بالاى 1100درجه سانتى گراد در يكى از مدرن ترين واحدهاى صنعتى ايران توليد مى شود. ليكا فى الواقع پوكه ايست صنعتى و داراى كاربردهاى وسيع در ساختمان و كشاورزىويژگيهاى پوكه صنعتى ليكا

دانه‌هاى ليكا بشكل تقريبأ مدور و با سطحى زبر و ناهموار است. قشر ميكروسكپى  خارجى آن قهوه اى و داحل دانه‌ها بشكل بافت سلولى و برنگ سياه است

دانه‌هاى توليدى كارخانه در اندازه‌هاى متفاوت و كلأ در چهار نوع دانه بندى (20-10, 10-3, 3-0) ميلى متر و مخلوط(20-0) عرضه مى گردد.

وزن فضايى دانه‌هاى خشك ليكا بصورت فله و براى دانه بندى 20-10ميلى متر حدود 300كيلوگرم در متر مكعب است، اين سبكى بعلت هواى موجود بين و داخل دانه‌هاست كه بر حسب دانه بنديها بين 73تا88درصد فضاى كل را اشغال مى كند.

ويژگيهاى مهم دانه‌هاى ليكا بشرح زير است:

• - فوق العاده سبك است .
• - غير قابل احتراق و فسادناپذير است.
• - بهترين عايق حرارتى است كه تعادل گرما و سرما را در فصول مختلف در داخل ساختمان برقرار مى كند.
• - عايق فوق العاده مناسبى براى صدا است.
• - بهترين ماده شناخته شده براى جلوگيرى ار نفوذ رطوبت است.
• - مقاومت بسيار عالى در مقابل يخ زدگى.
• - در مقابل فشار مكانيكى دائمى فشرده نمى شود و نسبت درصد هواى موجود ثابت مى ماند.
• - ضريب انتقال حرارتى دانه‌هاى ليكا بصورت فله بر حسب دانه بنديها بين 10/0تا 34/0متغير است.

براى شيب بندى كف و پشت بام: پوكه صنعتى ليكا بهترين مصالح ساختمانى براى پوشش كف و سقف پشت بام است. كاربرد انجام پذير بوده و طريقه مصرف آن كاملأ براى معماران و مهندسين شناخته آن بسادگى شده است . لايه ليكا كه بضخامت حدود 10تا15سانتى متر بكار گرفته مى شود بدو طريق سفت مى گردد:

براى عايق بندى كف

براى كف‌هاى چوبى: كف اتاق قبلأ با ورقه اى از پلاستيك يا قير گونى پوشانده مى شود. پس از اطمينان به اينكه كف چوبى قدرت تحمل فشار حدود 35تا40 كيلوگرم بر متر مربع را دارا مى باشد دانه‌هاى ليكا در داخل كادرها به ضخامت 10تا15 سانتى متر ريخته مى شودوسپس تخته چوبهاى فشرده بضخامت 18 ميلى متر روى كادرهاى چوبى ميخكوب مى گردد.

براى كف‌هاى شفته اى: در طول اتاق يا سالن بفاصله‌هاى دو متر تخته‌هائى بارتفاع 10 تا 15 سانتى متر (ضخامت لايه بتن ليكا) كادر بندى مى شود سپس دانه‌هاى ليكا در داخل اين كادرها ريخته و به آرامى تخته كوب مى گرددسپس با تخته اى صاف و بطول بيش از 2متر تراز مى شود و در مرحله آخر با دوغاب سيمان عمل تثبيت انجام مى گيرد

ليكا در بتن سبك و نيمه سبك

بتن سبك ليكا از مخلوط كردن دانه‌هاى ليكا با سيمان و آب بدست مى آيد-دوغاب سيمان عمل بهم چسباندن دانه‌ها به يكديگر و ايجاد پيوستگى در دانه‌هاى ليكا را انجام مى دهد.

افزايش ماسه بافت بتن را پيوسته تر و در نتيجه تخلخل را كاهش مى دهد. با اين عمل حجم هواى داخل بتن كاهش و در عوض استحكام ساختار بتن افزايش پيدا مى كند – اين نوع بتن ساخته شده از سيمان، ليكا، ماسه و آب، بتن نيمه سبك ناميده مى شود.

اين دو نوع بتن اصولأ براى نيل به هدف سبك كردن در صنعت ساختمان به كار گرفته مى شود. مصرف ليكا ضمن كاهش وزن فضايى بتن هدايت حرارتى بتن را نيز فوق العاده كاهش مى دهد

مقاومت فشارى  

بتن ليكا با وزن فضايى بين 900 تا 1850 كيلوگرم بر متر مكعب داراى مقاومت بسيار عالى است. بطور نمونه بتن ليكايى كه به صورت مكعب 15×15×15 سانتى متربا وزن فضايى1500كيلوگرم بر متر مكعب(وزن خشك) در مركز تحقيقات ساختمان و مسكن ايران تحت آزمايش مقاوت فشارى قرار گرفت، مقاوت 28روزه آن به 208كيلوگرم بر سانتى متر مربع بالغ گرديد.

توليد سه نوع بتن مطابق توصيه فرم (Comite europeen du Beton C.E.B) يا كميته اروپايى بتن با مشخصات زير انجام مى گيرد.

تيپ structural) S) با وزن فضايى 1600تا 1900 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت فشارى بيشتر از 200 كيلوگرم بر سانتى متر مربع يپ Isolant Structural) I.S) با وزن فضايى 1450 تا1600 كيلوگرم بر متر مكعب و مقاومت فشارى  كيلوگرم بر سانتى متر مربع يپ Isolant) I) با وزن فضايى كمتر از 1450كيلوگرم بر متر مكعب  و مقاومت فشارىحداقل 150 كيلوگرم بر سانتى متر مربع  

موضوع : تهيه بتن ليكا با مقاومت بالاى 250 كيلوگرم بر سانتى متر  با درخواست كمپانى راهسازى ايتاليا

نمونه‌هاى ليكا از دانه بندى 3-0 ميلي متر با وزن فضايي 850 كيلوگرم بر متر مكعب در شهر رم و توسط دفتر مشاوره ملى تحقيقات (CNR) و همچنين آزمايشگاه داويدسون آزمايش گرديد – طرح اختلاط به شرح زير بود.

مشخصات دانه‌ها و بتن حاصل به شرح زير بدست آمد.

نقل از LecaInternational  دانه كاربرد بتن‌هاى ليكا

بتن ليكا داراى كاربردهاى فوق العاده وسيع بوده كه اهم آنها به شرح زير است. _ شيب بندى و پوشش‌هاى سقف و كف_ پركننده سبك و افزايش هواى لايه بندى‌ها_ توليد بلوك‌هاى سبك ساختمانى عايق و باربر_ پانل‌هاى ساندويچى پيش ساخته_ سنگفرش محوطه(دال) و درپوش‌هاى راه آب و ... غيره مزاياى كاربرى بتن سبك ليكا_ وزن فضايى كاهش يافته و راحتى و آسانى حمل و نقل_ ايزولاسيون حرارتى و بادوام به دليل نسج سلولى دانه‌ها و توده هواى بسيار زياد بين و داخل دانه‌ها _ مقاومت فوق العاده در مقابل آتش و عدم ايجاد گازهاى سمى در آتش سوزى _ كاهش هزينه‌هاى دستمزدى و سرعت بخشيدن به كار به دليل سبكى بتن _ سهولت ماله كشى و اندودهاى سنتى به دليل نسج باز و رويه زبر بتن ليكا_ مقاومت بسيارخوب در مقابل فشارهاى وارده_ ضريب هدايت حرارتى فوق العاده پايين_ عايق بسيار خوب براى صدا با ضريب بسيار مناسب جذب آكوستيك_ مقاوم در مقابل يخ زدگى، نفوذ رطوبت و مواد آهكى

جدول كاربردهاى ليكابر حسب اندازه دانه‌ها

آتش در ساختمان

با گسترش كاربرد مصالح و وسايل قابل اشعالدر ساختمان‌ها و توسعه شبكه‌هاى انرژى نظير گاز و برق، خطر آتش سوزى در ساختمان‌هاافزايش يافته است . از سوى ديگر افزايش ارتفاع و زير بناى مورد نياز ساختمان‌هاباعث شده است كه موضوع كنترل و مهار آتش و به حداقل رساندن خسارت جانى و مالى آنمورد توجه بيشترى قرار گيرد

هنگام رويكرد آتش سوزى در ساختمان، اسكلت سازه اى گرم مى شود و در نتيجه مقاومت عناصر باربر كاهش مي‌يابد. اين امر در نهايت موجب خرابى اسكلت مى گرددو از سوى ديگر توليد گازهاى سمى ناشى از اشتعال مصالح ساختمانى ، اثرات سويى بر افراد حاضر در ساختمان دارد.

براى مقابله با چنين آسيب‌هايى، لازمست اجزاى ساختمان شامل عناصر باربر و نيز اجزاى غير سازه اى بنحوى مناسب در برابر آتش محافظت گردند.

اجزا و قطعات ساختمانى با توجه به زمان مقاومت در برابر آتش به سه گروه تقسيم مى شوند:

-مانع گسترش آتش: با حداقل نيم ساعت مقاومت در برابر اشتعال و سرايت آتش به طرف ديگر.

2- مقاومت در برابر آتش: با حداقل يك و نيم ساعت مقاوت در برابر آتش و نيز پايدارى در برابر فشار آب آتش نشانى.

3- بسيار مقاوم در برابر آتش: با حداقل سه ساعت مقاوت در برابر آتش.

لازم به ذكر است ، مقاو در برابر آتش زمانى است كه يك جزء سازه مى تواند آتش را بدون فروريختن تحمل كند و درجه حرارت در سمت غير نمايان از 140درجه سانتى گراد و در هرنقطه ديگر از 180درجه سانتى گراد بالاتر نرود. بنابراين تعريف اجزاى اصلى سازه نظير ديوارهاى باربر، تيرها و ستونها بايستى در يكى از گروههاى 2و3 قرار گيرند.

ويژگيهاى ليكا در كنترل آتش

از آنجا كه دانه‌هاى در دماى نزديك به 1200 درجه سانتى گراد توليد مى گردند، قادرند شوك حرارتى تا 1100درجه سانتى گراد را بدون اشتعال تحمل نمايند. از سوى ديگر اين دانه‌ها داراى قابليت هدايت حرارتى پايين و در حدود 10/0تا17/0وات بر متر بر درجه، نقش مؤثرى در جلوگيرى از انتقال آتش دارند.

با توجه به اين ويژگيها ، ساير فرآورده‌هاى ساخته شده از دانه‌هاى ليكا نظير ملات سيمانى، بلوك بتنى و بتن دانه سبك نيز قابليت خوبى براي مقابله با آتش و جلوگيرى از انتقال آن دارند.

مطالعات و پژوهش‌هاى آزمايشگاهى نشان داده‌اند كه زمان مقاوت ديوار ساخته شده از بلوك‌هاى سبك ليكا به جرم ديوار بستگى دارد و به صورت رابطه زير بيان مى گردد:

T=140(m/100) 1.72

كه در آن :

M: وزن متر مربع ديوار بر حسب كيلو گرم، وT: زمان مقاومت در برابر آتش بر حسب دقيقه است. نمودار ارائه شده همين ارتباط را نشانمى دهد.

اثر كاربردى ليكا در مقاومت برابرزلزله

نياز مسكن با توجه به شرايط محدودبودن زمين، توجه توليدكنندگان ساختمان را به استفاده از فضا براى ساخت و ساز هرچه بيشتردر طبقات عمودى جلب نموده است – اين ساخت و سازها در مناطق اقليمى مختلف و همچنين در مراكز تراكم شهرها و يا در مناطق كم جمعيت رو ستاها با اشكال متفاوتى انجام مىگيرد.

مراكز تراكم شهرها 

امروزه اكثر ساختمانها در اين شهرها داراى اسكلت فلزى يا بتنى هستند-به عبارت ريگر در اين ساختمانها ، ديوار باربر كه وزن سقف اعم از بار مرده و زنده را تحمل كنند وجود ندارد – اين امر باعث مى شود كه از ديوارهاى جدا كننده انتظار تحمل مقاوت فشارى بالا را نداشته باشيم – فى الواقع اگر اين ديوارها فقط وزن خود را تحمل كنند و اگر مقاومت فشارى حدود 20 تا 30 كيلوگرم بر سانتى متر مربع را داشته باشند كافى است .
استفاده از دانه‌هاى ليكا در شيب بندى بام، كف اتاقها و ساير اجزاى سطحى ساختمان و به عبارت ديگر ايجاد بتن سبك و كاربرد آن با وزنى معادل يك سوم بتن معمولى باعث سبك شدن ساختمان و بالنتيجه موجب كاهش قدرت زلزله متناسب با كاهش وزن ساختمان خواهد گرديد. نيروى ناشى از زلزله در يك سازه با وزن سازه نسبت مستقيم دارد. به عبارت ديگر هر قدر وزن سازه كمتر باشد نيروى ناشى از زلزله بر سازه هم كمتر مى شود.

اگر يك سازه تحت اثر شتاب زمين(شتاب حركت زلزله)‌قرار گيرد، شتاب ايجاد شده در ساختمان برابر شتاب زمين است كه آن را با بيان مى كنيم . اگر جرم ساختمان برابر با باشد نيروى وارده بر آن طبق قانون نيوتن برابر است باF=M.A جرم در اين رابطه بر حسب وزن(W و شتاب ثقل() بيان مى گردد. نتيجه آنكه از فرمول چنين استفاده مى گردد كه هر قدر وزن ساختمان بيشتر باشد، نيروى ناشى از زلزله بر سازه و به تبع آن تخريب بيشتر است- بالعكس هر قدر وزن سازه كمتر باشد، تخريب كمتر خواهد بود .

استفاده از بتن سبك ليكا به صورت دانه‌هاى ليكا در سطوح و به صورت بلوك در ديوارى جداكننده و جانبى از عوامل بسيار مهم براى كاهش وزن ساختمان و به تبع آن كاهش نيروى زلزله خواهد بود.

مناطق روستايى و كم جمعيت

به منظور كاهش نيروى زلزله در اين مناطق كه اصولأ ساختمانها فاقد طبقات عمودى هستند از دو طريق استفاده مى شود :

در مناطق جنگلى و مراتع اصولأ از مصالح چوبى استفاده مى گردد كه به علت وزن كم والاستيسيته زياد، مانع از وارد آوردن خسارت بر اثر نيروى ناشى از زلزله مى گردد.

در ساير مناطق و در ساختمانهاى يك يا دو طبقه از سيستم جدايش پى ساختمان از سازه و از طريق استفاده از مواد لاستيكى و امثالهم مى گردد. امروزه استفاده از دانه‌هاي ليكا در سيستم پى لغزشى براى محافظت ساختمانهاى كوچك در برابر زلزله نيز مورد تحقيق قرار گرفته كه نتايج مثبتى نيز از آن حاصل شده است.

رسانايي حرارتي

انتقال انرژى حرارتى از جايى به جاى ديگربه سه روش رسانايى، همرفتى و تشعشع صورت مى گيرد.

در روش رسانايى، حرارت از طريق جسم انتقال مى يابد. با استفاده از مواد نارسانا يا داراى رسانايى ناچيز، ميزان انتقال حرارت كاهش مى يابد. براى انتقال حرارت به روش همرفتى ، بايد هوا امكان جريان يافتن داشته باشد. در اين صورت هوا با گرم شدن منبسط مى گردد و جريان پيدا مى كند و با تماس با اجسام سرد، حرارت را انتقال مى دهد محدود كردن  فضاهاى داراى هوا به ابعاد كوچكتر از 25 م م – با تعبيه لايه‌هاى مناسب- انتقال حرارت را در اين روش كاهش مى دهد و سرانجام تشعشع روشى براى انتقال حرارت به اجسام تحت تأثير تابش است . كاربرد اجسامى كه بتوانند سهم بيشترى از انرژى را بازتاب دهند، يك روش مناسب براى جلوگيرى از اين حال انتقال حرارت است .

براى ارزيابى كمى ميزان رسانايى يا مقاومت حرارتى اجسام از ضرايب متداولى استفاده مى شود. مقدار توان حرارتى از دست رفته بر حسب وات از يك مترمربع سطح و يك متر ضخامت مصالح با اختلاف يك درجه سانتى گراد بين دو سمت آن را ضريب رسانايى حرارتى مى نامند. مقاومت حرارتى عكس اين ضريب است.

تخلخل بالاى دانه‌هاى ليكا سبب قابليت رسانايى حرارتى ناچيز اين دانه‌ها مى گردد. مقادير رسانايى حرارتى براى دانه‌هاى بزرگتر ، كاهش مى يابد. همچنين در يك توده انبوه از مصالح، ميزان قابليت رسانايى حرارتى به تراكم توده بستگى پيدا مى كند. به اين ترتيب كه براى انبوهى از دانه‌هاى درشت ، ميزان تخلخل و هواى بين دانه‌ها زياد مى شود و جريان همرفتى سبب افزايش رسانايى حرارتى مى گردد. در اين حال انتقال حرارت از طريق تشعشع ناچيز است. قابليت رسانايى حرارتى با كاهش تخلخل در شرايط فوق كاهش مى يابد. تا زماني كه به دليل تراكم بيشتر دانه‌ها و افزايش سطح تماس آن‌ها، رسانايى حرارتى مجددأ افزايش يابد.

بنابراين كمترين مقدار رسانايى حرارتى به ازاى مقدار تراكم معينىقابل دستيابى است. اين مفهوم در نمودار 4-7 ديده مى شود.

هر چه چگالى دانه‌هاي ليكا بيشتر باشد، قابليت رساناى حرارتى نيز افزايش مى يابد. افزايش چگالى ممكن است به دليل ريزترشدن ابعاد دانه‌ها و يا كاهش انبساط در فرآيند پخت روي دهد. رابطه قابليت رسانايى حرارتى و چگالى مى تواند با يك نمودار نمايى تخمين زده شود. اين روابط اساس تجربى دارند و براى فرآورده‌هاى ليكا نيز قابل تعميم مى باشند. نمودار 4-8 نمونه اى از اين اثر را براى نمونه دانه‌هاى ليكا نشان مى دهد.

همچنين جدول 4-8 اين اثر را در بتن ساخته شده با اين دانه‌ها بيان مى كند.

جدول 4-8-اثرچگالىبررسانايىحرارتىبتن ليكا

اثر دما و رطوبت بر رسانايى حرارتى دانه‌هاى ليكا مانند اغلب مصالح ديگر است. به گونه اى كه افزايش رطوبت به ميزان يك درصد حجمى، سبب افزايش رسانايى حرارتى به ميزان 2 تا 6 درصد مى گردد. همچنين با افزايش دما، به ويژه در دماي بالاتر از 100درجه سانتى گراد ، ميزان رسانايى حرارتى افزايش مى يابد.ميزان افزايش در دماهاى معمول حدود 5/0 درصد به ازاي هر درجه سانتى گراد افزايش دماست. نمودار 4-9 اين مفهوم را براي نمونه اى از دانه‌هاى ليكا نشان می دهد.

قابليت رسانايى حرارتىبلوك‌هاى ليكا با وزن فضايى حدود kg/m31000 نزديك به W/M/c4/0 است. بر اين اساس مىتوان ضريب رسانايى و مقاومت حرارتى اين بلوك‌ها را محاسبه و با ساير مصالح مقايسه نمود.

نمودار 4-14 نمونه اى از اين مقايسه را نشان مى دهد. جزييات محاسبات در بخش 5 آمده است.

تحقیق درباره سواركردن سقف با پوسته حفاظت شده heydrotech‌ :

تفكري مرسوم در طراحي سقف : بابزرگتر شدن ساختارهاي ساختمان و مناطق بزرگتر متناظر كه به طور موثري با سقفهاي شيب دار پوشش داده نشده اند فن آوري سقف تخت تكامل پيدا ميكند.شيب آبريز ازبين رفته بود و سقفها نياز به عنصر جديدي به نام آب بندي داشتند. جهت برآورده كردن اين نياز صنعت پوشش سقف به طور مستقيم پوسته آسفالت را با كف بام با چوب پاك ميكند. ازآنجائيكه درسال 1940 هزينه هاي سوخت افزايش پيدا كرد تقاضاي ديگري درمورد كارايي انرژي –سقف صورت ميگيرد. نياز به خنثي كردن اتلاف انرژي افزايش عايق كاري بام را نشان داد. ازآنجائيكه مواد عايق كاري در4 دهه قبل درمقابل آب مقاوم نبودند جهت حفاطت عايق بايد زير غشاء آب بندي قرار بگيرد. اين سيستم به عنوان سيستم سقف پيش ساخته عايق شده قراردادي شناخته شده است. با سقف عايق از محيط خارجي حفاظت ميشود. هرچند پوسته از كف سقف جدا ميشود. زيرا ديگر با تغيير حدود دماي ميانه كه نزديك به دماي ساختمان است نگه داري نميشود و پوسته درمعرض مجموعه جديدي از شرايط و تنش ها قرار ميگيرد.

يك ترتيب سقف قراردادي ميتواند پوسته آب بندي را با تغييرات ناگهاني و بينهايت دما  و دماهاي بالاي سقف درتابستان و دماهاي پايينتر درزمستان و ملاتهاي يخ زده و اشعه هاي ماوراء بنفش و سوء استفاده فيزيكي از ترافيك سنگين پا و حفظ كردن عادي آسيب پذير كند. بي حفاظي دربرابر كليه اين عوامل يكپارچگي پوسته را ضعيف ميكند. يكبار كه پوسته به خطر افتاد رطوبت درنهايت وارد عايق ميشود و باعث اتلافي در كارايي گرمايي ميشود. روش بهتري وجود دارد …

حس مشترك مرسوم در فن آوري پوشش بام : - سقف با پوسته حفاظت شده :

يك روش بهتر به علت مواد شيميايي  dow با عايقي با مارك STYROFORM  است كه يك پولي اتيلن با محفظه اي بسته است كه كاملا دربرابر رطوبت مقاوم است. و دربالاي پوسته 6125 يكپارچه hydrotech قرار ميگيرد و آن از محيط سقفي با مخلوط بتن سفت

حفاظت ميشود. اين ترتيب مواد پوشش بام و ضد كف و پوسته آب بندي و عايق مقاوم در برابر رطوبت عموما به سوار كردن پوسته سقف عايق شده اشاره ميكند. اگرچه آن غالبا به سقف وارونه يا سقفي با پوسته حفاظت شده اشاره ميكند. با چنين سقفهايي تغيير حدود دماي پوسته و ميزان تغيير دما به طور موثري كاهش يافته اند. درواقع سيستم سقف با پوسته حفاظت شده يك محيط گرمايي حفاظت شده را با شرايطي فراهم ميكند كه بهتر ازآنهايي هستند كه قبل از اينكه عايق بين پوشانه و آب بندي قرار بگيرد با پوسته ها دوام آوردند. با به آساني معكوس كردن عايق و پوسته به علت بسياري از مسائل پوشش بام عايق بالاي پوسته نسبت به زير آن ميتواند حذف شود.

مزاياي اسمبلي با سقفي با پوسته محافظت شده : درپوشش بام قراردادي پوسته بي حفاظ ميتواند به آساني با سوء استفاده فيزيكي آسيب ببيند. سوء استفاده با ديگر داد وستد ها درطول ساخت يا بعد از نگه داري با واحدهاي HVAC‌ بالاي سقف يا تير اندازي درهوا ايجاد ميشود.  به طور آشكاري درسوار كردن سقفي با پوسته حفاظت شده لايه عايق دربالاي پوسته كمك ميكن تا آن راازسوء استفاده فيزيكي محافظت كند. ( به طور مكانيكي سواركردن EPDM‌ضميمه شده مجسم ميشود. )  مادرطبيعت ميتواند وحشي باشد. از تغييرات دماي زياد روز تا شب و چرخه ذوب –انجماد و ماوراء بنفش و ازن .

اتخابات شن ريزي از hydrotech‌ دردسترس ميباشد. 1- hedrotech hydroguard : روش سبك وزن براي يك سوار كردن سقفي با پوسته حفاظت شده 2- سواركردن نهايي hydrotech ‌ :

پرداخت آجر فرش براي پشت بام تخت 3- سواركردن hydrotech garden roof‌ : طرح سقف سبز بادوام

حفاظت كردن از پوسته ، حفاظت كردن از سرمايه شما و مشخص كردن سقفي با پوسته حفاظت شده hydrotech  

پوسته 6125 يكپارچه – استقرار

موارد زير مراحل نمونه لازم براي مستقر كردن پوسته 6125 يكپارچه با سواركردن پوسته آب بندي يا پوشش بام را مجسم ميكند. اين تنها يك تصوير است و نبايد يك رهنمون مناسب باشد كه استقرار محصولات را دربر ميگيرد. ( يك كاربرد زيربناي بتني ريخته شده درمحل افقي دراين تصوير پوشش داده ميشود. )

آماده سازي : اپليكاتور مجاز hydrotech به طورنمونه درآغاز كار روزانه اندازه منطقه اي كه آنها براي تكميل كردن آن روز درنظرميگيرند تعيين ميشوند. يكبار كه منطقه تعيين شد،  زيربناي بتني بايد قبل از استقرار MM6125‌ تميز شود. بايد كف با جارو تميز شود و ازاينرو براي حذف كردن تمام واريزه ها و كثافت و غبار با يك كمپرسور هوا دميده ميشوند.

برازنده ساز : برازنده ساز سطح hydrotech‌ بايد پاشيده شود يا غلتانك براي سطح بتني كاربرد پيدا كند و اجازه دهد تا قبل از استقرار MM6125‌ كاملا خشك شود.

ريزه كاري : ريزه كاري ابتدا كامل ميشود. اين شامل hydrotech flex flash ‌يا flex flash UN

است كه درمحفظه بين دولايه MM6125‌ قرار ميگيرند. FLEX FLASH F‌ به طور نمونه براي تقويت كردن ترك ها و تغييرات در سطح صاف مورد استفاده قرار ميگيرد. Flex flash UN‌

به عنوان تقويت كننده در زهكش ها و لولاهاي بسطي يا هر انتقالي بين مواد ساختماني نامشابه .آن همچنين به عنوان يك درزپوش براي ديواره هاي بي حفاظ و ديوارها و جدول ها در نصب بام ها مورد استفاده قرار ميگيرد.

كاربرد ميدان MM6125        : يكبار كه كليه ريزه كاريها تكميل شد MM6125 درميدان كف نصب ميشود. سوار كردن استاندارد شامل روكشي از MM6125 با ضخامت180 mils‌است.

سوار كردن فابريك تقويت شده شامل 215mil پوسته ميباشد. اولين روكش MM6125 در90mil‌نصب ميشود كه flex flash f درآن تعبيه ميشود. دومين لايه پوسته در حداقل 125mil‌نصب ميشود.

استقرار دردوره حفاظت ياجداسازي : براي تكميل كردن نصب اسمبلي آب بندي يا پوشش بام مسير حفاظتي يا جداسازي نصب ميشود ازقبيل hydrotech hydroflex 10‌ براي كاربردهاي پوشش بام يا hydroflex 30 ‌براي كاربردهاي آب بندي . به طور نمونه اين به عنوان پوسته اي انجام ميشود كه مستقر شده است طور يكه يك پيوند خوب بين DRD حاصل ميشود.

آزمايش آب : hydrotech به طور قوي توصيه ميكند كه منطقه آب بندي شده قبل از مستقر كردن مواد كج سازي با آب آزمايش ميشوند . اين كمك ميكند تا تضمين كند كه نصب آب بندي شود.

پوسته 6125 يكپارچه – انواع سواركردن هاي پوسته : پوسته 6125 يكپارچه hydrotech دردوتا سه برابر ضخامت بسياري از ديگر پوسته هاي آب بندي كاربردي مايع نصب شده است. ضخامت بيشتر MM6125 اجازه تنوع زيادتري از شرايط زيربنا را ميدهد و قابليت پل زدن ترك و ويژگيهاي خود درمان را افزايش ميدهد. MM6125 به عنوان يك نصب استاندارد يا تقويت شده فابريك مستقر ميشود. يك توصيفي از هرروش نصب و يك جدول انتخاب پوسته …

پوسته 6125 يكپارچه  با سواركردن استاندارد : شامل يك روكشي ازپوسته به ضخامت 180 mil ,  و حد اقل 125mil ميباشد. روش سواركردن استاندارد نصب به طور نمونه براي زيربناهاي بتني پيش ساخته و درمحل ريخته شده با ساختار جديد مورد استفاده قرار ميگيرد.

پوسته 6125 ‌يكپارچه با سواركردن تقويت شده فابريك : شامل يك روكشي با پوسته در 90mil ميشوند كه در hydrotech flex flash f تعبيه ميشوند. ضخامت كلي پوسته 215mil است .

روش سواركردن مستحكم فابريك نصب به طور نمونه براي زيربناهاي پيش ساخته و درمحل ريخته شده در كار ترميم و بازسازي استفاده ميشوند. آن همچنين براي زيربناهاي بتني درمحل ريخته شده با ساختاري جديد استفاده ميشود زماني كه يك روش تسمه اي و تعليقي ممكن است مطلوب باشد. بعلاوه سواركردن مستحكم فابريك در تخته چوبي و سه لا مورد استفاده قرار ميگيرد و يك تخته سيماني بالاي يك زيربناي كف فلزي است.

جدول انتخاب اسمبلي پوسته : نوع زيربنا : 1- بتن ريخته شده درمحل 2- كف تركيبي 3-

بتن پيش ساخته : T, DOBLE T, PANEL  ‌4- بتن عايق شده سبك وزن يا بتن سلولي 5- تخته چوبي 6- تخته سه لا    

تحقیق درباره مقدمه ای بر برنامه نويسی شی گرا

برنامه نويسی شی گرا در راستای حل مشکلاتی که دست به گریبان پروژه های نرم افزاری بزرگ بود، پا به عرصه وجود نهاد. در اين پروژه ها برنامه نويسان زيادی درگير اجرا و کدنويسی پروژه هستند. تصور کنيد وقتی تعداد خطوط برنامه به ده ها یا هزاران خط کد برسد، هر تغييری که در خطی از برنامه داده شود، منجر به اثرات جانبی ناخواسته ای می شود.
هر زبان برنامه نويسی، نگرش متفاوتی به آبجکت ها دارد. PHP اين نگرش را از زبان ++C به عاريه گرفته و نوع داده ای مهيا کرده است که می تواند در باطن خود و تحت يک شناسه، متغيرها و توابعی را شامل شود. وقتی PHP پا به عرصه وجود گذاشت و به ويرايش ۳ خود رسيد، قادر به پشتیبانی از پروژه های با بيش از ۱۰۰ هزار خط کد را نداشت. با رشد تدريجی PHP و بالغ شدن Zend Engine، امکان نوشتن پروژه های عظيم با PHP ميسر شد. البته جدا از اندازه پروژه، نوشتن اسکريپتها با بهره گيری از قدرت برنامه نويسی شی گرا و استفاده از کلاس ها، در استفاده مجدد از کدها کمک شایانی می کند و زمان و هزینه توسعه پروژه های بعدی را به مراتب کاهش می دهد و کار توسعه را دیگر کسل کننده و تکراری نخواهد کرد و زمان را برای توسعه ایده های جدید و تمرکز بر حل مشکلات دیگر بهینه می کند. در عین حال به اشتراک گذاردن کدها را هم امکان پذير می کند.
ايده آبجکت ها از جمله مفاهيم بغرنج دانش کامپيوتر است. در نظر اول، درک آن مشکل به نظر می رسد، اما به محض اينکه مفهوم و فلسفه آن را متوجه شويد، ديگر به همه چیز به چشم آبجکت نگاه می کنيد و سريعا خصوصيات و رفتارهای آن را در ذهن خود مجسم می کنيد؛
اگر هنوز می خواهيد در صف برنامه نويسان رويه ای و ماجولار بمانيد، وقت خود را تلف نکنيد و از ادامه خواندن مقاله منصرف شويد ولی اگر می خواهيد امروزی و آتی نگر باشيد، با من همراه باشيد! ;)
به دوستان گروه اول يادآور می شوم، نوع داده خروجی برخی از توابع توکار(Built-in) از نوع آبجکت می باشد؛ البته توابع جايگزينی هم می توانيد پيدا کنيد که خروجی آنها از نوع آبجکت نباشند يا چاره دیگر این است که آبجکت را به آرايه Cast(تبدیل) کنيد.
Coupling معياری برای ميزان وابستگی دو ماجول است. هر چه Coupling يا وابستگی کمتر باشد بهتر است. برای مثال می خواهيم ماجول هایی از يک پروژه موجود را در پروژه جديد استفاده کنيم. می خواهیم تغییر عمده ای در ماجولی صورت دهیم و دیگر نگران این نباشیم که تاثیر آن بر روی ماجول های دیگر به چه گونه است. راه حل پيروی از اصول Encapsulation يا کپسوله سازی است. به ماجولها به چشم یک واحد مستقل نگریسته می شود و ارتباط بین ماجولها از طریق واسطهایی ساخت یافته صورت می پذیرد. بنابراین ماجولها به کار همدیگر دخالت نمی کنند و با متغیرهای همدیگر کاری ندارند. بنابراین خیلی مودبانه از طریق توابع پاسخ خود را دریافت می کنند. کپسوله سازی اصولی است که می توان آن را در هر زبان برنامه نويسی بکار بست؛ البته اگر در کد نويسی انضباط و ديسيپلين داشته باشيد. برنامه نويسی شی گرا با سبکی که در پيش گرفته، فرار از کپسوله سازی را تقريبا غير ممکن می سازد.
همانطور که در قسمت اول مقاله گفته شده، در برنامه نويسی رويه ای، داده ها و توابع از يکديگر جدا هستند. در برنامه نويسی شی گرا، داده ها، و توابعی که روی اين داده ها کار می کنند، در کنار يکديگر قرار می گيرند و تشکيل Object را می دهند. بنابراين آبجکت ها از دو چيز تشکيل شده اند: داده ها(که به آن Attributes یا Properties گفته می شود) و توابعی که روی اين داده ها اعمالی انجام می دهند که به آنها Methods گفته می شود.
اين آبجکت ها دارای خصوصيات و رفتارهايی هستند. از نقطه نظر کلی، متدها يا رفتارها، کارهايی است که يک آبجکت انجام می دهد و Propertyها یا خصيصيه ها، مشخصات و ويژگی های آبجکت هستند. از نقطه نظر برنامه نويسی، متدها همان توابع ما هستند و Propertyها همان متغيرهای ما. در يک سيستم شی گرای ايده آل، هر قسمت و بخش، يک آبجکت است.
يک آبجکت توسط کلاسی که از آن نمونه گيری شده تعريف می شود. يک کلاس هم Attributeها يا خصيصه هايی که يک شی(Object) دارد و هم متدهايی که بکار می برد را تعريف می کند. يک آبجکت نمونه ای از يک کلاس است.
وقتی يک کلاس تعريف می کنيد، در واقع الگويی ايجاد می کنيد تا آبجکت ها را از روی آن بسازيد. برای اينکه اين مفهوم ملموس تر شود مثالی می زنم. فرض کنيد می خواهيم يک قوطی درست کنيم. ابتدا قالب ساز، بر اساس طرحی، قالب قوطی را می سازد و تمام انحناها و شکل و شمايل موجود را لحاظ می کند. حال که قالب اصلی ساخته شد، ديگر برای ساخت قوطی هيچ مشکلی وجود ندارد و می توان صدها يا هزاران قوطی با همان طرح و شکل ساخت. کلاس ها همانند همان قالب اوليه قوطی می مانند و آبجکت ها همانند قوطی های توليد شده. در يک کلاس تمام متغیرها و توابعی که يک نمونه آبجکت بايد داشته باشد، در نظر گرفته می شود.
Instantiation يا نمونه گيری يک آبجکت جديد ايجاد می کند و تمام خصيصه های آن را مقدار دهی کرده و تابع سازنده(Constructor) آن را فرا می خواند. اين تابع از آن جهت سازنده ناميده می شود که معمولا با مقدار دهی اوليه برخی خصيصيه ها آبجکت را قابل بهره برداری می کند. تابع سازنده يک کلاس در PHP 5 را می بايست ()constructor__ نام نهاد تا موتور Zend قادر به شناسايی آن باشد. (در موتور Zend نسخه ۱، تابع سازنده باید هم نام خود کلاس می بود.) به مثال زير توجه کنيد. يک کلاس ساده به نام User نوشته ايم، سپس از آن نمونه گيری کرده و دو متد آنرا به صورتی که مشاهده می کنید، فرا می خوانیم.

<?php
class User {
    public $name;
    public $birthday;
    public function __constructor($name, $birthday)
    {
        $this->name = $name;
        $this->birthday = $birthday;
    }
    public function hello()
    {
        return "Hello $this->name!\n";
    }
    public function goodbye()
    {
        return "Goodbye $this->name!\n";
    }
    public function age()
    {
        $ts = strtotime($this->birthday);
        if ($ts === -1) {
            return "Unknown";
        } else {
            $diff = time() - $ts;
            return floor($diff / (24*60*60*365));
        }
    }
}
$user = new User('Nima', '29 Sep 1983');
echo $user->hello();
echo "You are {$user->age()} years old.\n";
echo $user->goodbye();
?>

و در نهایت خروجی تکه کد بالا:

Hello Nima!

Yo are 20 years old.

Goodbye Nima!

تابع سازنده در مثال فوق بسيار ساده و ابتدايی بود. در تابع سازنده دو خصيصه name و birthday را مقداردهی اوليه کرديم. متدهای کلاس فوق نيز بسيار ساده اند. دقت کنيد که this$ به طور خودکار در متدهای کلاس ساخته می شود و نماينده آبجکت User می باشد. برای دسترسی به يک خصيصه يا رفتار(متد) از نماد <- استفاده می کنيم. در صورت ظاهر، آبجکت را می توان يک آرايه Associative بعلاوه مجموعه ای از توابع در نظر گرفت. ولی برخی ويژگی های مهمی نيز می توان برای آن قائل شد:
توارث يا Inheritance: توارث به قابليتی گفته می شود که بر حسب آن می توان از کلاس های موجود، کلاس های جديدی را مشتق کرد و خصيصه ها و رفتارهای آنها را به ارث برد يا اينکه بر آن غلبه کرده و خصايص و رفتارهای جديد تعريف کرد. نمونه واقعی آن رابطه والد و فرزندی است. شما به عنوان فرزند پدر يا مادرتان، خصایص و رفتارهایی را از آنها به ارث برده اید و علاوه بر آنها برخی خصایص جدید و مخصوص به خود هم دارید.
کپسوله سازی یا Encapsulation: کپسوله سازی به قابليت پنهان سازی داده ها از کاربران کلاس، گفته می شود. يعنی ما برخی خصايص يا رفتارها را از ديد کسی که نمونه ای از کلاس ما را ايجاد کرده، مخفی می کنيم و تنها متدهای خاصی از کلاسمان به اين خصايص می توانند دسترسی داشته باشند.

متدها يا رفتارهای خاص: همانطور که در اين مطلب اشاره شد، کلاس ها توسط توابع سازنده امکان برپاسازی و قابل استفاده کردن آبجکت ها را فراهم می کنند. برای مثال خصايصی را مقداردهی اوليه می کنيم. بنابراين هر بار که آبجکت جديدی می سازيم اين تابع فراخوانده شده و کارهای ابتدايی را انجام داده و آبجکت را در واقع آماده کار می کند. علاوه بر تابع سازنده، یک کلاس بر حسب رخدادهای معينی می تواند رفتارهای خاصی از خود نشان دهد. برای مثال هنگامی که بخواهيم يک کپی از آبجکت مورد نظر ايجاد کنيم يا کارمان با يک آبجکت تمام شده و می خواهيم آن را نابود کنيم.(عمل تخریب سازی یا Destruction)
چندشکلی یا Polymorphism: وقتی دو کلاس متدهای خارجی يکسانی را بکار ببرند، بايد بتوانند در عملکردهايی به جای يکديگر به کار روند. از آنجا که درک کامل چند شکلی نيازمند دانش وسيعتری است، فعلا توضيح بيشتری در اين مورد نمی دهيم.

تحقیق درباره تکنولوژی کابل

فصل اول

1-1       سیم ها و کابل ها در صنعت برق

در ارزش حیاتی انرژی الکتریکی، می گویند که خون رگهای جهان صنعت می باشد. و این توصیف خود نقش سازنده تولید و انتقال وتزوعی نیروی برق را بیان می کند.

ظاهرا تصور می شود که هزینه عمده استفاده از این انرژی فقط مربوط به تولید است، در حالیکه مراکز نیرو با همه تاسیسات وتجهیزات خود که به منزله قلب سیستم است حدود 30 تا 35 درصد از هزینه را به خود اختصاص می دهد و 65 تا 70 درصد کل هزینه تاسیسات مربوط به سیستم برق رسانی است.

مراحل برق رسانی نیز شامل موارد زیر است:

-         انتقال انرژی از نیروگاه ها به فواصل طولانی که با فشار قوی انجام می گیرد.

-    پخش انرژی که با ولتاژهای متوسط از یک خط انتقال فشار قوی صورت می گیرد تا انرژی مراکز عمده مصرف یک ناحیه را تامین کند.

-    توزیع انرژی برق که با ولتاژهای معمولی از مراکز پست های فرعی هر ناحیه انجام می گیرد و برق مصرف خانگی یا صنعتی و کشاورزی را می رساند.

در تمام موارد فوق نیز، هزینه عمده برق رسانی را قیمت سیم های هادی انرژی در بر میگیرد و برای اینکه در هر موقع از شب و روز بتوان از جریان برق بمنزله یک منبع مطمئن انرژی استفاده شود تا روشنایی و گرما و نیروی محرکه صنایع تامین گردد، لازم است در هر مرحله ای از برق رسانی از هادی های مناسب استفاده شود که شبکه مشخصات زیر را داشته باشد:

1-    اطمینان کار

2-    امکان رفع فوری نواقص

3-    تامین حداقل شرایط قابل قبول با کمترین هزینه.

حال برای شناخت از تکنولوژی سیم ها و کابل های مورد مصرف در صنایع الکتریکی و کیفیت انتخاب و کاربرد آنها مباحثی بر این شرح بررسی می شود:

فلزات هادی- عایق های الکتریکی – انواع سیم ها- ساختمان و ارگذاشتن کابل ها.

قبل از آغاز بحث، برخی از تعاریف فیزیکی و مشخصات مواد بطور ساده یادآوری می شود و همچنین جداول و علائم و مقررات استاندارد در هر زمینه نیز درجه شده است.

1-2       یاداوری تعاریف فیزیکی از مشخصات مواد

ساختمان ماده

موادی که بطریق شیمیائی به مواد ساده تری تجزیه نشوند و از اتم های نظیر تشکیل یافته باشند مواد اصلی یا عناصر نام دارند. مجموعا 102 عنصر شناخته شده اند که از آنها 13 عنصر را بطور مصنوعی می توان بدست آورد.

اتم – کوچکترین جز یک عنصر شیمیائی که قابل تجزیه شدن به اجزا کوچکتر نباشد. اتم از هسته و الکترون هائی تشکیل یافته است که بدور هسته می چرخند.

ملکول- کوچکترین جز یک جسم است که با وسائل مکانیکی قابل تقسیم شدن با جزا کوچکتر نمی باشد و از اتم های نظیر یا غیر نظیر تشکیل یافته است که بطریق شیمیائی می توان آنها را جدا کرد.

حالات مواد

مواد اصلی شیمیائی به فلزات و غیر فلزات تقسیم بندی می شود. فلزات در درجه حرارت معمولی باستثنای جیوه، همگی جامدند و غیر فلزات (شبه فلزات) همگلی جامد یا گازی هستند (بجز برم که مایع است) فلزات به آهنی و غیر آهنی و همچنین فلزات سبک و سنگین تقسیم می شود.

جرم مخصوص – نسبت جرم m برحجم v را جرم مخصوص می گویند:

مقاومت مخصوص - مقاومت الکتریکی سیمی بطول یک متر و مقطع یک میلیمتر مربع را مقاومت مخصوص آن سیم می گویند که ممکن است دردرجات حرارت مختلف داده شود و علامت اختصاری آن  است.

برای مایعات از واحد اهم سانتیمتر مربع بر سانتیمتر یا اهم سانتیمتر استفاده می شود.

برای عایق ها نیز اهم سانتیمتر یا ما اهم سانتیمتر بکار می رود.

قابلیت هدایت X- مقدار عکس مقاومت مخصوص را قابلیت هدایت می گویند.

ضریب حرارت - ضریب حرارت نشان می دهد که مقاومت هر اهم از جسمی در مقابل بالارفتن درجه حرارت باندازه یک سانتی گراد چقدر تغییر می کند (اضافه می شود یا کم می شود) واحد آن درجه/1 یا 1/grd می باشد.

مقاومت رویه- عبارت است از مقاومت در سطح عایق بین دو الکترود (دو قطعه فلزی در فاصله 10 میلی متر با ولتاژ 100 ولت و یا ولتاژ آزمایش 1000 ولت)

استحکام الکتریکی E_d- مقدار موثر ولتاژ متناوبی که بین دو الکترود واقع در نمونه آزمایش موجود بوده و باعث جرقه زدن می شود.

استحکام الکتریکی E_d- برابر نسبت ولتاژ آزمایش به ضخامت نمونه تحت آزمایش می باشد.

انبساط طولی (انبساط خطی) – عبارت است از افزایش طولی برحسب میکرومتر که یک میله بطول یک متر در اثر بالا رفتن درجه حرارت باندازه یک درجه سانتیگراد پیدا می کند. مقدار تغییرات طولی به نسبت درجات حرارت بیک نسبت نیست.

3-1 خواص و کاربرد فلزات غیر آهنی

مس (cu)- فلز چکش خوار و قابل خم شدن است و کارکرد در روی آن آسان است. در مقابل حرارت دوام زیادی دارد و در مقابل اسیدها و بازها مقاوم است. در برابر تشیکل نمک (بجز نوشادر، آمونیاک و گوگرد) نیز دوام دارد. قابلیت لحیم کاری، اتصالات مطمئن، در کلید ها و بست های برقی را دارد. قابلیت جوش دادن و ریختن آن خوب نیست. نسبت به درجه خواص مس در محصولات غلطکی، پرس و بویژه قابلیت هدایت الکتریکی آن خوب و قابل استفاده می باشد.

آلومینیوم (Al)- قابلیت کوره کاری و چکش خواری دارد، جوش دادن و قابل ریخته شدن آن میسر و در برابر زنگ زدگی مقاوم است.

در برابر اسیدها و بازها، غیر مقاوم بوده و با بست های پیچی نامطمئن است. هادی الکتریکی خوبی بوده و برای تهیه ورق های – بسیار نازک، لوله ها، میله ها و شاسی رادیو، حفاظت در مقابل نفوذ امواج و همچنین برای روتورهای فقسی در الکترو موتورها مناسب است.

سرب(pb) – قابل پرسکاری و چکش خوار یو غلطک زدن و لحیک کاری است. درمقابل اسید مقاوم بوده و فلز بسیار نرمی است. اتصال های سربی مثل اتصالات مسی، سمی است و در صفحه های باطری و پوشش سربی کابل ها، لوله ها، واشرها، سرنج، سفیدآب سرب و دستگاههای شیمیائی بکار می رود.

قلع (Sn)- قابلیت ذوب شدن و خم کردن و غلطک زدن دارد و چکش خوار است. برای لحیم کاری بسیار با اهمیت است. برای قلع اندود کردن سیم ها و ورق ها بکار می رود.

روی (Zn)- بخوبی قابلیت ریختن دارد و در حرارت 100 تا 150 درجه سانتیگراد چکش خوار است، قابل غلطک زدن، کشیدن و مقاوم در برابر زنگ زدگی بوده ولی در برابر اسیدها و بازها دوام ندارد. برای الکترودپیل ها، پوشش ها و بعنوان تهیه آلیاز برنج، مفرغ قابل استفاده است.

نیکل خام (Ni)- قابلیت کش آمدن، غلطک زدن، چکش خواری و جوش دادن دارد. خاصیت مغناطیسی و قابلیت صیقلی کردن در درجه گرمای معمولی، مقاوم در برابر زنگ زدگی و بالابردن خاصیت قابلیت نفوذ مغناطیسی دارد. در آکومولاتورها و آب – نیکل دادن فلزات و تهیه آلیاژهای نیکل و کنستانتان و ورق های بسیار نازک مورد استفاده قرار می گیرد.

آلیاژهای مس – ترکیبات مختلف از مس با سایر فلزات، انواع آلیاژها برنج را تشکیل می دهد که بخوبی قابل ریختن، براده گیری، لحیم کاری و قابلیت هدایت بسیار خوب، غیر مغناطیسی و مقاوم در برابر آب سرد و گرم و بخار و حساسیت کم در برابر محلول های آب و گاز می باشد. اگر درصد مس آن زیاد باشد در حالت سردی و با درصد کم مس و همچنین در حالت گرمی قابلیت شکل دادن دارد.

آلیاژهای نیکل – نیکل دارای قوه رنگ دهی زیاد است و آلیاژ را سفید رنگ می کند. مقدار مقاومت الکتریکی را بالا برده و تغییر مقاومت را با درجه حرارت کم می کند (برای مقاومت ثابت مثل کنستانتان مناسب است)

آلیاژهای منیزیم – این آلیاژها، جرم مخصوص کم با نقطه ذوب پائین دارند و بخوبی قابل براده گیری با ضریب الاستیسیته خیلی کم و غیر حساس در مقابل بارهای ضربه ای می باشند. قابل لحیم کاری نیستند ولی تحت شرایطی قابل جون دادن هستند. فقط در حالت گرم قابل تغییر شکل دادن هستند. چون براده های منیزیم باسانی قابل سوختن است در موقع براده گیری آن بایداحتیاط شود.

4-1 فلزات هادی برای خط انتقال انرژی

سیم آلومینیومی:

سیم های آلومینیومی داریا 5/99درصد آلومینیوم و 5/0 درصد از فلزات دیگر می باشد. مقاومت مخصوص آن در 20 درجه سانتیگراد  میکرو اهم سانتیمتر است که در حدود 6/1 برابر مقاومت مخصوص مس سخت می باشد. در خطوط هوائی استفاده از آلومینیوم از نظر مقاومت مکانیکی جالب نیست و با انتخاب سیم آلومینیوم در خطوط هوائی ناچار باید فواصل پایه ها را کوتاه تر کرد و همینامر سبب افزایش تعداد پایه و در نتیجه بالا رفتن هزینه می گردد. لذا آلومینیوم را همراه با فولاد بکار می برند. در کابل های عایق عیب عمده استفاده از آلومینوم در مقایسه با مس در این است که در مقاومت های مساوی قطر کابل بزرگتر شده و حجم مواد عایق بیشتر می شود.

سیم آلملیک Almelec یا Aldrey

این فلزات آلیاژی است که 3/98 درصد آلومینوم و مقدار کمی منیزیم و سیلیسیم دارد که پس از آب دادن و زدن و دوباره پختن درست شده است و هدایت ویژه آن 10 درصد از آلومینیوم خالص کمتر است یعنی 10 درصد مقاومت مخصوص بیشتری دارد ( میکرواهم سانتیمتر است) ولی این آلیاژمقاومت مکانیکی درحد گسیختگی 67 درصد از آلومینیوم خالص بیشتر است یعنی اگر مقاومت مکانیکی در حد گسیختگی برای آلومینیوم 16 تا 19 کیلوگرم بر میلیمتر مربع می باشد. این فلز نسبت به (آلومینیوم –فولاد) دو عیب دارد، یکی اینکه قابلیت انبساط آن بیشتر است که مجبور به انتخاب پایه های بلندتر می شویم، دوم اینکه سبکتر از (آلومینیوم – فولاد) می باشد لذا در مقابل باد، انحراف بیشتری خواهد داشت.

سیم آلومینیوم – فولاد: این کابل ها در وسط یک هسته از رشته های فولاد گالوانیزه و در بیرون آن رشته های آلومینیومی دارد. مقامت مکانیکی آن بستگی به تعداد رشته های فولاد و آلومینیوم دارد. با نسبت های معمولی، مقاومت مخصوص آن کابل ها در حدود 5/3 میکرواهم سانتیمتر یعنی دو برابر مس و مقاومت مکانیکی آن 45 برابر مس می باشد. کابل هائی نیز از آلملیک و فولاد وجود دارد که در آن بجای آلومینیوم ، آلیاژ الملیک بکار رفته است.

سیم مس – فولاد (کاپرولد copper weld)

این هادی دارای مغز فولادی است که از فلز مس پوشیده شده است. مقاومت مکانیکی آن در حد گسیختگی 70 الی 100 کیلوگرم بر میلیمتر مربع می باشد. هدایت مخصوص آن یک چهارم هدایت مخصوص مس ونصف هدایت مخصوص آلومینیوم – فولاد می باشد.

اگر شدت جریان باندازه کافی ضعیف باشد انتخاب سطح مقطع از روی ملاحظات مکانیکی تعیین می شود.مزایای این سیم نسبت به سیم مسی عبارت است از:

الف – وزن کمتری دارد

ب – فواصل پایه های حامل را می توان طولانی تر انتخاب کرد.

ج)- قیمت هر کیلوگرم آن ارزانتر است.

لذا بیشتر بعنوان کابل زمین در خطوط فشار قوی و یا کابل های حامل بکار برده می شود.

سیم فولادی – از فولاد اغلب به عنوان کابل زمین استفاده می شود و دو نوع دارد یکی فولاد با مقاومت مکانیکی در حد گسیختگی 140 کیلوگرم بر میلیمتر مربع که کربن کمتری دارد و دیگری فولاد با کربن بیشتر و مقاومت مکانیکی در حد گسیختگی 180 کیلوگرم بر میلیمتر مربع که بهر حال در کابل های آلومینیوم – فولاد و آلملیک – فولاد یا کابل های زمینی، از نوع دوم بطور متداول زیاد مصرف می شود.

سیم مس سخت- مس از نوع الکترولیتی با درجه خلوط 96/99 درصد هدایت خوب دارد که خیلی خالص ولی (زده شده) با مقاومت مخصوص 76/1 یعنی 98 درصد هدایت مس (دوباره پخته) را دارد.

سیم مس نیمه سخت – در شبکه های فشار ضعیف از نوعی مس نیمه سخت استفاده می شود که مقاومت مکانیکی آن در حد گیسختگی 32 کیلوگرم بر میلیمتر مربع می باشد و فاصله بین پایه ها از 50 متر تجاوز نمی کند.

سیم برنز تلفونیک – این سیم مقاومت مکانیکی بیشتر از سیم مسی دارد ولی هدایت الکتریکی آن ضعیف تر است. برنز الیاژی از مس و قلع است وهدایت الکتریکی آن 72 درصد هدایت مس و مقاومت مکانیکی آن متغیر و تا 75 کیلوگرم بر میلیمتر مربع می رسد.

نتیجه- سیم های مس وآلومینیوم – فولاد و آلملیک بیشتر لخت و در خطوط هوائی بکار می روند ولی مس و آلومینیوم برای سیم های عایق (کابل) بکار برده می شود.

5-1 مقایسه مشخصات فلزات و الیاژها

الف – مشخصات الکتریکی : در مقاومت الکتریکی مساوی، سیم آلومینیوم و آلملیک وآلومینیوم فولاد خیلی جالب تر از مس یا برنز هستند چون

-         هر 100 کیلوگرم آلومینیوم جانشین 5/199 کیلوگرم مس می شود.

-         هر 100 کیلوگرم آلملیک جانشین 181 کیلوگرم می می شود.

-         هر 100 کیلوگرم آلومینیوم – فولاد جانشین 139 کیلوگرم مس می شود.

ب) مشخصات مکانیکی: با توجه به اینکه مقاومت مکانیکی یک سیم آلومینیومی به مقطع یک میلیمتر مربع 18 کیلوگرم و همچنین مقاومت مکانیکی برای مس 45 کیلوگرم و برای آلملیک 33 کیلوگرم و برای آلومینیوم – فولاد 35 کیلوگرم می باشد پس از نظر مکانیکی:

- هر 100 کیلوگرم آلومینیوم جانشین 132 کیلوگرم مس می شود.

- هر 100 کیلوگرم آلملیک جانشین 240 کیلوگرم مس می شود.

- هر 100 کیلوگرم آلومینیوم – فولاد جانشین 190 کیلوگرم مس می شود.چون قیمت هر کیلوگرم کابل (با مقاومت اهمی مساوی در هر کیلومتر) برای مس بیشتر از آلومینیوم و آلملیک می باشد لذا از نظر اقتصادی بکار بردن آلومینیوم و بویژه آلملیک و آلومینیوم.

- فولاد مقرون بصرفه می باشد.

فصل دوم

عایق های الکتریکی در کابل

برای ساختن ماشین ها و اسباب های الکتریکی و همچنین هادی های برق دو نوع ماده لازم است که یکی برای عبور دادن الکترون ها می باشد و بنام فلزات هادی برق بررسی شدند. دومین ماده مورد نیاز،موادی هستندکه مانع عبور الکترون ها می شود که به آن ها عایق برق می گویند. و لذا عایق ها نیز از همان ارزش هادی ها بهره مندند. چه بدون وجود عایق ها، امکان استفاده از انرژی برق میسر نیست و از آنجائیکه عایق های الکتریکی برعکس هادی ها، وظیفه دارند که مانع پخش جریان شده و مسیر جریان های الکتریکی را محدود می کنند، لذا عایق ها باید خواص ویژه ای داشته باشند که قبل از ذکر این خواص چند تعریف فیزیکی برای عایق ها یادآوری می شود.

1-2 تعاریف فیزیک برای عایق ها

اختلاف سطح انهدامی و استقامت الکتریکی عایق:

فار الکتریکی موثر یک جریان متناوب سینوسی که سبب انهدام عایق می شود اختلاف سطح انهدامی آن عایق نام دارد در طول آزمایش عایق اختلاف سطح بایستی یکنواخت از صفر تا اختلاف سطح انهدامی بالا رود و حدود 20 ثانیه طول می کشد. استقامت الکتریکی عایق برابر است با خارج قسمت اختلاف سطح انهدامی بر کوچکترین فاصله بین دو الکترودی که عایق بین آن قرار گرفته است. برای نمونه استقامت الکتریکی چند عایق که در صنعت برق متداول است در جدول زیر مندرج است.

مقاومت الکتریکی عایق: مقاومت الکتریکی عایق عبارت است از مقاومتی که توسط پل های اندازه گیری مقاومت با جریان دائم سنجیده می شود. مقاومت عایقی از قانون اهم پیروی نمی کند، زیرا در عایق ها جریان متناوب با اختلاف سطح ترفی نمی کند بلکه میزان صعود آن بیشتر است. مطابق استاندارد معمولا دو نوع مقاومت برای عایق ها تعریف می شود:

1-            مقاومت داخلی عایق که عبارت است از خارج قسمت اختلاف سطح دو الکترود به جریانی که از آن عبور می کند.

2-     مقاومت سطحی عایق عبارت است از خارج قسمت اختلاف سطح دو الکترود به جریانی هک از سطح خارجی عایق عبور می کند این مقاومت در اثر نشت رطوبت هوا روی سطح خارجی عایق و یا رسوبات دیگر که کم و بیش سطح خارجی عایق را هادی می کند ظاهر می شود.

جریان خزنده سطحی عایق: جریان سطحی، جریانی است که روی سطح خارجی عایق، بین دو الکترود که نسبت بهم اختلاف پتانسیل داشته باشند عبور می کند. چنانچه در روی سطح خارجی عایق عوامل موثر خارجی مانند رطوبت، کثافات واجسام خارجی رسوب می کند، اولا ضریب هدایت الکتریکی سطح عایق زیاد می شود و ثانیا در اثر شدت جریان سطحی که از آن عبور می کند عایق خورده شده و منهدم می شود . برای بالا بردن استقامت عایقی در برابر جریان خزنده باید سطح خارجی عایق را لاک زده و یا لعاب داده شود. روغن نیز از عوامل خوبی است که اگر  عایق درون آن قرار گیرد استقامت آن در برابر جریان خزنده افزایش می یابد.

2-2 خواص عایقها

الف- خواص الکتریکی

1-            مقاومت مخصوص الکتریکی آنها خیلی زیاد باشد یا بعبارت دیگر ضریب هدایت خیلی کم داشته باشد.

2-            استقامت الکتریکی آنها زیاد باشد.

3-            ضریب عایقی خوب داشته باشد.

4-            استقامت الکتریکی آن در مقابل جریان های سطح خزنده زیاد باشد.

5-            ضریب تلف عایقی آن خیلی کم باشد.

ب- خواص مکانیکی

از آنجائیکه کیفیت مصرف عایق ها در دستگاههای مختلف متفاوت است، علاوه بر در نظر گرفتن خواص الکتریکی، باید خواص مکانیکی عایق ها نیز در نظر گرفته شود. این خواص شامل است بر تحمل فشار و کشش – پایداری در مقابل حرارت – غیر قابل اشتعال – کمی تغییرات حجمی دراثر حرارت – پایداری و مقاومت در برابر جرقه.

ج- خواص شیمیائی:

برای آنکه عایق ها ثبات شیمیائی داشته باشند باید استقامت آن ها در مقابل ازن Ozon و روغن ها و نداشتن اسیدوعدم رخنه گازها مناسب باشد.

د- دوام عایق در برابر شرایط جوی:

عایق ها باید رطوبت آب را در خود جذب نکنند و در اثر رطوبت و تغییرات هوا پوسته پوسته نشوند.

هـ - طول عمر عایق ها: عایق ها باید در برابر باد و باران و نفوذ آب مقاوم باشند و خواص فیزیکی و شیمیائی و مکانیکی عایق در برابر اثر لحظه ای حرارت زیاد و کم ثابت بماند.

و – قابلیت تغییر شکل دادن عایق:

عایق ها باید براحتی بفرم های زیر در آیند:

-         ورقه ورقه شدن

-         شکل پذیری بحالات مختلف

-         یکنواخت و هموژن باشند

-         استقامت در مقابل ترک خوردن و پریدن

-         قابل ریخته گری بودن باشند

-         قابلیت پرداخت و صیقلی کردن داشته باشند.

نتیجه: با ذکر خواص فوق برای عایق ها یادآوری می شود که مواد عایق همگی دارای کل خواص در حد عالی ان نمی باشند و از ان، مناسب ترین نوع را باید انتخاب کرد.

3-2 انواع عایق ها از نظر ساختمان شیمیائی

الف – مواد طبیعی مانند مرمر – پلیمر- آسپست – تالک متراکم – چوب – مواد دالیافی

ب- مواد مصنوعی معدنی – شیشه – میکرانیت – سرامیک

ج- مواد مصنوعی تصفیه شده شیمیائی که از تغییرات شیمیائی مواد طبیعی با مبدا گیاهی و حیوانی بدست می آیند که عبارتند از :

1- از شیرکازئین – شاخ مصنوعی – گالالیت.

2- از سلولز مانند سلوفان – سلولوئید- ریون- مقوای الکتریکی – شیشه سلولوئیدی – پرسیان – تریانول – فیبر ولگانیزه.

3- از کائوچوک طبیعی مانند لاستیک نرم – لاستیک سخت.

د – مواد مصنوعی آلی تمام سنتتیک – این مواد از ملکول های کربن دار کاملا تازه بوده و مواد تشکیل دهنده آنها کربن و روغن های معدنی و گازهای معدنی است که در کل شامل دورو پلاست ها و ترموپلاستها می باشند.

دروپلاستها:

مواد سختی پذیر- این مواد در ضمن و یا پس از دادن حرارت قابلیت شکل گرفتن خود را از دست می دهند و بصورت جسم سختی در میایند که دیگر نرم نمی شوند مانند فنون پلاست ها و آمینوپلاست ها و مواد پلی استر و صمغ ریختگی.

ترموپلاستها:

این ها مواد سختی ناپذیرند که در اثر حرارت نرم شده و در نتیجه قابل شکل گرفتن می شوند مانند pvc- پلی امید – پلیکربنات ها – پروپیلن ، مواد کائوچوی مصنوعی – سیلیکون ها

4-2 انواع عایق از نظر مواد استعمال

عایق ها با توجه به موارد استعمالشان به سه گروه تقسیم می شوند:

گروه اول – عایق هائیکه شکل ظاهری وخارجی دستگاهی را تشکیل می دهند مثل سوفالین و چینی و عایقهای پرسی کائو چوئی و باکالیت.

گروه دوم – عایق هائیکه برای روپوش ان قسمت که زیر اختلاف پتانسیل قرار میگیرد و یا جریان از آن عبور می کند بکار می رود، مثل لاستیک و طلق نسوز و لاک و مقوای نسوز و کاغذ و مشتقات آنها.

گروه سوم – عایق هائی که برای پرکردن فضا و منافذ خالی در دستگاههای الکتریکی بکار برده می شود مانند روغن، قیر و گاز.

5-2 شناخت عایق های متداول در کابل سازی

عایق های طبیعی

1-     چینی: از همان موقعی که از چینی ها برای عایق ها و مقره ها در هوای آزاد استفاده گردید، سازندگان لوازم برقی باهمیت و ارزش چینی و سوفالین پی بردند. خمیر کردن چینی با آب کاملا تصفیه شده انجام می گیرد تا املاح موجود در آب مصرفی بخصوص نمک، از تغییر دادن و خراب کردن خواص الکتریکی و مکانیکی چینی جلوگیری کند. برای جلوگیری از کثیف شدن سریع چینی آن را لعاب می دهند تا همچنین از نفوذ رطوبت بداخل چینی مانع شود. لعابی که برای این منظور بکار می رود نوعی شیشه با درجه ذوب پائین است که رنگ دلخواه را به چینی می دهد، مثل چینی سفید یا قهوه ای و یا سبز. چینی های پررنگ نسبت به چینی سفید حرارت را بیشتر در خود نگه می دارند و لذا زودتر خشک شده و بر روی آن کمتر مه می نشیند. از بهترین خواص چینی با ثبات بودن آن از نظر شیمیائی و فیزیکی و جوی می باشد و در ضمن چون محترق نمی شود بقیمت ارزانتر نیز تولید می گردد لذا مورد استعمال آن در فشارهای قوی بسیار زیاد است. چینی استقامت ضربه ای کم دارد و تلفات دی الکتریکی آن نسبتا زیاد است.

2-     استاتیت Steatit:  استاتیت نوعی چینی است که در صنایع برقی خیلی متداول است. چون ضریب تلفات آن بمراتب از چینی کمتر است و بیشتر در ساختن دو شاخه، پریز و دو راهی و فیوز و قسمت های مختلف کلید و مقره و خازن ها بکار می رود.

3-     شیشه: با آنکه شیشه از قدیمی ترین نوع عایق ها می باشد، لیکن بعلت شکننده بودن آن امروز فقط در مواردی بکار می رود که نتوان از چینی و سوفالین استفاده کرد و این عایق ها در اثر تابش اشعه خورشید کمتر از چینی گرم می شوند.

4-     کاغذ: از آنجائیکه کاغذ، مایعات را بخود جذب می کند و همچنین نرم و قابل خمش می باشد عایق بسیار خوبی است و لذا در صنعت الکتروتکنیک مصرف بیشتری دارد بطوریکه برای روپوش سیم ها و صنعت کابل سازی و ساختمان ماشین های الکتریکی و ترانسفورماتورها و کلیه دستگاههای فشار قوی و جریان های قوی با فرکانس پائین بکار برده می شود. نحوه تولید کاغذ و عملیات مربوط به آسیا کردن و خرد کردن و پرس شدن کاغذ، خواص مکانیکی و الکتریکی مختلف به آن می دهد. مقاومت الکتریکی و ضریب تلف کاغذ نیز بستگی به مقدار رطوبت کاغذ دارد و هر چه کاغذ محکمتر و صاف تر و سنگین تر باشد مقدار ضریب عایقی واستقامت الکتریکی آن بیشتر است. مقاومت مخصوص کاغذهای عایق خیلی زیاد بوده و برای کاغذهای خشک در درجه حرارت معمولا تقریبا 2*10¹⁷  تا 3 اهم سانتیمتر می باشد. لیکن کاغذهای عایق در حوزه قوی بر اثر بروز پدیده کرونا خراب می شوند که این خرابی در اثر ایجاد اوزن می باشد.

5-      کاغذ آغشته بروغن معدنی : اگر کاغذهای نازک با ضخامت 01/0 تا 1/0 میلمتر را در خلا خشک کرده و وارد روغن کنیم عایق بسیار خوبی می شود که خواص عالی دارد و چون استقامت الکتریکی آن نیز بسیار زیاد است در ساختمان اغلب دستگاههای فشار قوی بکار برده می شود. هر چقدر فشار روغن بیشتر باشد استقامت الکتریکی کاغذ روغنی نیز افزایش می یابد. مقدار حرارت مجاز برای کاغذ آغشته بروغن در حدود 70 درجه سانتیگراد است.

6-     پرس ایشپان: باچسباندن و فشردن چندین ورق کاغذ که هنوز نرم است انواع مقوا بدست می آید. یکی از انواع مقوا که فشردگی زیاد دارد و یک یا هر دو سطح آن صیقلی و پرداخت شده است مقوای بدست می آید که عایق خوبی است و لیکن بعلت جذب رطوبت بالا، در جهت ورقه ها ورم کرده و احیانا می ترکد.

7-     کاغذ فشرده: ورقه های کاغذ که تحت حرارت و فشار زیاد پرس می شود یکی از بهترین عایق ها است که خواص الکتریکی مکانیکی بسیار خوبی داردو براحتی می توان باشکال مختلف در آورد. قابلیت تراشیدن و سوراخ کردن و پرداخت دارد و لذا در صنعت الکتروتکنیک خیلی زیاد مصرف می شود. این عایق در فضای آزاد و بدون سقف بویژه جاهائیکه رطوبت زیاد است قابل استفاده نمی باشد. همچنین با توجه به خواص آن در محل هائیکه ایجاد کرونا می شود و یا امکان جرقه و جود دارد نباید مورد استفاده قرار گیرد. مورد استعمال عمده این عایق در ترانسفورماتورهای فشار قوی و کابل های سیم پیچی و عایق – بندی حلقه ها نسبت بهم و نسبت به هسته آهنی و صفحه تابلوی برق می باشد.

8-     طلق نسوز: طلق نسوز خواص عایقی الکتریکی بسیار خوبی دارد که در مقابل حرارت و روغن ها با ثبات است و خواص آن از تمام مواد طبیعی دیگر بهتر است. طلق های نسوز از نظر تجارتی به رنگ های مختلف دسته بندی می شود از جمله طلق نسوز قرمز رنگ که بهترین خواص الکتریکی و عایقی را دارد که در ساختمان خازن ها و دستگاههای (فرکانس بالا) بکار برده می شود. طلق نسوز سبز رنگ در عایق بندی دستگاههای اندازه گیری و دستگاههای حرارتی ورزیستانس ها بکار برده می شود.

9-     فیبر: از خیس کردن سلولز در کلرید روی کاغذ نازکی بدست می آید که بصورت محلول است که پس از عبور از محلول اسید سولفوریک خمیر مایه آن حاصل می شود و این خمیر پس از تمیز کردن و خشک کردن پرس می شود و بصورت ورقه هائی در ضخامت های مختلف درست می شود. سطح فیبر صیقلی بوده و در رنگ های دوردی، قرمز، سیاه عرضه می شود. فیبر علاوه بر خواص خوب مکانیکی، دارای خواص عالی الکتریکی نیز می باشد و می تواند در ساختمان دستگاههای الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. فیبر در برابر روغن باثبات بوده و گازها نمی توانند در آن نفوذ کنند. فیبر در درجه 100سانتیگراد به بالا، شکننده می شود. لذا فیبر را با لاک و یا پارافین آغشته می کنند.

10-   مقوای نسوز : آسبست نام کلی مواد عایق پنبه ای است که در طبیعت وجود دارد و ساختمان طبیعی آن شباهت زیادی به طلق نسوز دارد و در صنایع برقی در موارد فراوانی بکار می رود. این عایق اصلا قابل سوختن نیست و اغلب بصورت پودر یا طناب و نخ و نوار و یا بصورت مواد سختی بنام اترنیت بکار برده می شود و در فشارهای قوی مصرف چندانی ندارد.

11-   کائوچو: یکی از عایق های نباتی کائوچو میباشد. این ماده از شیره درختانی که در مناطق گرمسیر و مرطوب می رویند بوجود می آید و بهترین نوع آن از درخت کائوچوک بدست می آید. ماده کائوچو در شیره درخت کائوچک وجوددارد که پس از یک سری عملیات شیمیائی (ولگانیزاسیون) ماده الاستیکی بدست می آید که معمولا به آن لاستیک می گویند. کائوچو در صنعت برق برای عایق کردن سیم ها و روپوش دار کدرن سیم های لاکی و کابل ها بکار برده می شود. از آنجئیکه کائوچوک بوسیله اوزن خورده می شود و روغن در آن اثر می کند خاصیت الاستیکی آن را گرفته و ترک ترک می شود. لذا نمی توان از آن در سیم های فشار قوی استفاده کرد. با اضافه کردن مقدار بیشتری از گوگرد در عمل ولگانیزاسیون، لاستیک سخت از کائوچو تولید می شود که بنام تجارتی معروف است.

12-   گوتا پرشا Guta perscha: این ماده نیز مانند کائوچوک از شیره درختان گرمسیر و مرطوب گرفته می شود و از نر شیمیائی در واقع از ایزومرهای کائوچو می باشد. این ماده از نوع عایق های ترموپلاست طبیعی بوده و احتیاج به عمل ولکانیزاسیون ندارد. در درجه حرارت معمولی سفت بوده و بر اثر رطوبت هوا، شکننده می شود و چون در برابر اسیدها و آب دریا حساسیت ندارد، لذا بعنوان عایق بسیار خوب برای (کابل های دریائی ) بشمار می رود که البته امروز جای خود را به مواد عایق مصنوعی داده است.

عایق های مصنوعی

عایق های مصنوعی یا پلی پلاست ها از ترکیبات مواد آلی که دارای ملکول زیاد هستند تشکیل می یابند و به سه روش تهیه می شوند.

روش اول – پلیمریزاسیون

روش دوم – پل کندنزاسیون

روش سوم – پلی آدیسیون

از معریوف ترین محصولات عایقی  روش های برق که در صنعت برق برای کابل ها مورد استعمال قرار میگیرند به شناسائی مختصری اکتفا می شود

1- PVC پلی وینیل کلرید:

از معروفترین مواد علایق پلاستیکی برای کابل ها ماده pvc می باشد که از مواد اولیه آهک، کبرن ، اسید کلریدریک، کاربید و استیلن تشکیل یافته است و با روش پلی مریزاسیون بصورت پورد خالص بدست می آید و خواص الکتریکی فوق العاده عالی دارد که در کابل های فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرد.

این ماده نسبت به لاستیک مزایای بیشرتین دارد و برای روغن های معدنی و سوخت های مایع و امثال آن حساس نیست و بر اثر مقاومت زیادی که در برابر مواد شیمیائی دارد وسیله حفاظتی بسیار خوبی در برابر زنگ زدگی بشمار می رود. PVC جز پلاستیک حرارتی است. این ماده بازیاد شدن درجه حرارت، نرمتر و با کم شدن آن سفت تر می شود. این عایق غیر قابل اشتعال است. آب و اسیدهای رقیق و بازها روی آن اثر نمی کنند، لذا برای مصرف در کارخانجات شیمیائی نیز مناسب هستند. در سیم کشی لامپ های نئون و مشابه آن و اشعه ماورا بنفش و نور آفتاب حساس نیست. ارزش عایق بودن PVC نسبت به زیاد شدن درجه حرارت تنزل می کند و لذا نباید در جه حرارت آن از 70درجه سانتیگراد تجاوز کند. هر میلیمتر از ماده عایق pvc درحدود 20 کیلو ولت استقامت دارد باین جهت کلفتی عایق سیم های پلاستیکی 2/0 میلیمتر کمتر از عایق لاستیکی است. در درجه حرارت کمتر از 3 درجه نیز، عایق pvc در برابر ضربه حساس است و تغییر شکل ناگهانی مثل ضربه و تکان خوردن باعث ترکیبدن عایق و روپوش سیم یم شود و لذا باید با ملایمت عمل کرد. با توجه به نوع ماده PVC استقامت الکتریکی آن در حدود 10 تا 40 کیلوولت بر میلیمتر و مقاومت ویژه آن 10¹¹ تا10¹⁴ اهم می باشد. این عایق در بالاتر از 80 درجه نرم شده و شکل اصلی خود را از دست می دهد.

2- PET پلی اتیلن:

عایق ترموپلاستیک دیگری که در کابل سازی مورد استفاده قرار می گیرد و مانند PVC با پلی مریزاسیون بدست می آید لیکن برخلاف pvc این ماده قابل اشتعال است و در عوض استقامت شیمیائی ان در برابر اسیدها و بازها از pvc بهتر است. با این حال بعلت قابلیت اشتعال و حساسیت در برابر روغن ها و همچنین گرانی قیمت نسبت به ماده pvc امروزه سعی می شود حتی در فشارهای قوی نیز از ماده pvc استفاده شود. از آنجائیکه پلی اتیلن را می توان بسادگی پرس کرده و بفرم های مختلف در آورد در کابل سازی تا 25 کیلوولت مورد مصرف است و از طرفی بعلت غیر قابل نفوذ بودن در برابر رطوبت و زنگ زدگی، علاوه بر عمل عایقی بعنوان حافظ غلاف سربی نیز عمل می کند و بدین ترتیب کابل های با پلی اتیلن بسیار سبک وزن هستند. استقامت کابل های با پلی اتیلن بسیار سبک وزن هستند. استقامت الکتریکی این ماده 20 تا 40 کیلوولت بر میلیمتر و مقاومت ویژه آن 10¹⁴ تا 10¹⁵ اهم سانتیمتر می باشد.

3 – پلی استیرول poly styrol

این ماده عایق، مانند شیشه شفاف و سخت است و بسادگی قابل شکل دادن می گردد و در برابر آن و رطوبت و اسیدها و الکل و روغن ثبات دارد. نوعی از آن که دارای بوتادیناست در مقابل ضربه مقاومت زیاد دارد و در برابر سرما ونور، ترد و شکننده می باشد.

اشیا و لوازم مختلفی با انبساط کم و زیاد و در صنعت مخابرات برای فرکانس های بالا و همچنین کابل های فرکانس زیاد و جعبه های رادیو مصرف می شود.

4- سیلیکن ها Silikon

این ماده خواص بسیار خوب الکتریکی و مقاوم در مقابل محلول های آب دارد ولی در براب اسیدهای قوی وبخار داغ غیر مقاوم است و ثبات حرارتی و قابلیت خمش خوب دارد و بصورت روغن و لاک در الکتروتکنیک بکار برده می شود. از جمله در پوشش سیم ها، عایق شیارهای ماشین و لاک مخصوص برای محل هائی که خطر انفجار دارد نیز مورد استعمال قرار می گیردس.

روغن های عایق

1- خواص: روغن های عایق معدنی که در صنعت الکتروتکنیک مورد استفاده قرار می گیرد ترکیباتی ازهیدروژن و کربن هستندکه از معادن نفت با عمل تصفیه بدست می آیند. از مشخصات روغن خوب و تازه این است که باید در 20 درجه سانتیگراد صاف وشفاف باشد و تهنشین نشود. مقاومت مخصوص روغن خالص 10¹⁶*20 اهم سانتیمتر می باشد و اگر کهنه شود مقاومت آن به  10¹⁶*2 اهم سانتیمتر تنزل می یابد. روغن در 170 تا 200 درجه بجوش می آید و یک روغن خوب می باید تا 100 درجه تولید بخار نکند و برای جلوگیری از روغن سوزی لازم است حرارت آن زیر 145 درجه سانتیگراد نگه داشته شود. در اثر حرارت آن زیاد بویژه در مجاورت فلزات روغن اکسید می شود چون فلزات عمل کاتالیزور را انجام می دهد مخصوصا اگر این فلز مس باشد، لذا حتی المقدور باید از وجود مس لخت در درون روغن جلوگیری کرد. بعضی از ترکیبات کربن و هیدوژن در اثر حوزه الکتریکی پلی مریزه می شود و جسم نامحلول سفتی تولید می کند که بان می گویند و در کابل ها و در جائی که کاغذ و روغن مجاور هم هستند و در خازن های فشار قوی پدید می آید و بر اثر فعل و انفعالات شیمیائی، بعضی از روغن ها در موقع ایجاد گاز تولید می کنند که استقامت الکتریکی روغن را پائین میآورد. روغن های معدنی تحت تاثیر اکسیژن هوا و در حرارت زیاد، اکسید می شود و تابش نور سبب تجزیه روغن و خرابی آن می گردد و مواد تجزیه شده مثل آب و لجن هایمحلول یا غیر محلول است که لجن های غیر محلول روی قطعات عایقی و سیم پیچ ها و دندانه ها رسوب می کمند و عمل خنک کردن و انتقال حرارت را کندتر می کند و همچنین مواد سلولزی و پارچه ای را فاسد می نماید. از این جهت است که باید سعی شود درجه حرارت روغن ها از 95 درجه سانتیگراد تجاوز نکند.

عمل هدایت حرارت در روغن ها از اتم به اتم یا ملکول به ملکول نبوده و بصورت جابجائی می باشد یعنی ملکول های گرم شده بالا آمده و ملکول های سرد جای آن را می گیرند. استقامت الکتریکی روغن تمیز و خالص خیلی زیاد است و از 200 کیلوولت بر سانتیمتر تجاوز می کند. قابلیت هدایت روغن با غلظت آن کم می شود و روغن های غلیظ استقامت الکتریکی بیشتری دارند لذا با بالا رفتن درجه حرارت، استقامت الکتریکی بیشتری دارند لذا با بالا رفتن درجه حرارت استقامت الکتریکی کاهش می یابد لیکن این روند برای روغن ها در بین درجات حرارت 10 تا 75 درجه سانتیگراد صادق نیست و حتی ممکن است در این فاصله اسقامت الکتریکی عایق بیشتر نیز بشود. استقامت الکتریکی روغن به فشار الکتریکی نیز بستگی دارد و در فشار های کم نسبت آن مستقیم است ولی در فشارهای الکتریکی بالاتر استقامت الکتریکی افت پیدا می کند.

2- روغن کابل: در صنعت کابل سازی از کاغذهائی که آغشته به روغن هستند استفاده می شود. در کابل های پروکابل های فشاری روغن غلیظ و در کابل های روغنی، روغن رقیق شبیه روغن ترانسفورماتور بکار می رود. این نوع روغن باید در 130 درجه سانتیگراد رقیق شده و بتواند در داخل منافذ کوچک و فواصل خالی رخنه کند و در درجه حرارت معمولی 35 تا 40 درجه سانتی گراد باید غلیظ وسفت شود و در درجه حرارت زیر صفر محکم نشود. کابل قابلیت خمش خود را حفظ کند. همچنین درجه انبساط و تاثیرات وزن مخصوص روغن باید نسبت به درجه حرارت خیلی کم باشد برای جلوگیری از پدیده ایکس واکس که در بند قبلی تشریح شد. باید گازهای موجود در روغن کابل ها را پیش از مصرف خارج کرد.

3- روغن کنتاکت ها: برای مصونیت اتصالات از اثرات هوا و سهولت عمل کنتاکت لازم است قسمتهای مکانیکی کلیدهای فشار قوی را با روغن چرب کنند. چنین روغنی باید در 40- درجه سانتیگراد غلظت قیر را داشته باشد و در درجه حرارت ریزش قطره ای آن از 105 درجه سانتیگراد کمتر باشد. لذا برای روغن کاری اتصالات وکنتاکت ها از خمیر سیلیکن استفاده می شود که قیمت آن نیز نسبت به سایر روغن ها زیادتر است.

عایق های گازی

هوا، ازت، هلیوم، اکسیژن، هیدروژن، متان کر گازکربنیک، سولفورهگزا فلوریدا از جمله گازهای عایق و همچنین خنک کننده ای هستند که در صنایع برق مورد استفاده قرار می گیرند. بهترین گاز برای پر کردن کابل های فشار قوی، گاز ازت تحت فشار است. اگر ورقه ای از گاز ازت روی روغن وارد شود باعث جلوگیری از کهنگی و خراب شدن آن می شود و خواص الکتریکی روغن را پایدار نگه می دارد.

هوا نیز از عایق های مهم فشار قوی بوده و قیمت تهیه آن هم هزینه ای در بر ندارد. ضریب عایقی هوا عملا برابر واحد و مقاومت مخصوص آن 10¹⁵*5 اهم سانتیمتر است. استقامت الکتریکی هوای بین دو صفحه بفاصله یک سانتیمتر در حدود 30 الی 32 کیلوولت بر سانتیمتر است.

ئیدورژن سبک ترین گاز است و استقامت الکتریکی آن نیز از همه گازها کمتر است. گاز هیدورژن در مقایسه با هوا در اختلاف سطح کمتری یونیزه می شود. لیکن بر خلاف هوا باعث اکسیداسیون و زنگ زدگی اجسام نمی شود و تولید اوزن نیز نمی کند و بدون وجود هوا قابل سوختن نیست.

هگزا فلورید سولفور SF₆ از گازهای ارزان و عایق خوبی است که قابل سوختن واحتراق نبوده و مورد استعمال زیادی در فشار قوی دارد. استقات الکتریکی SF₆ تحت فشار یک اتمسفر و برابر هوا بوده و هر چه فشار آن نیز بیشتر شود خواص الکتریکی آن بهتر می شود.