kompozit malzemelerle İlgili genel bilgilerkisi.deu.edu.tr/mehmet.zor/composite...

Kompozit Malzemelerle İlgiliGenel Bilgiler

Prof. Dr. Mehmet Zor

Kompozit Malzeme Mekaniği - Ders Notları - Prof. Dr. Mehmet Zor

1

10.01.2018

Kompozit Malzemelerin Tanımı


En az iki farklı malzemenin makro

seviyede (birbiri içerisinde

çözünmeyecek şekilde) birleştirilmesiyle

oluşturulan yeni malzemelere

kompozit malzemeler denir.

2

Amaç ise bileşenlerde tek başına iken mevcut olmayan bazı özelliklerin (hafiflik,

dayanım esneklik, vb.) geliştirilmesi ve biraraya getirilmesidir.

10.01.2018

Kompozit Malzemelerin Temel Özellikleri


1. Kompozit aslında karışım anlamına gelmekle birlikte

çözünen ve çözen bileşenlerden oluşmaz.

2. Bileşenler arasında atom alışverişi bulunmamaktadır.

3. Kompozit bileşenleri kimyasal olarak birbirlerini

etkilemezler.

4. Malzemeler birbiri içerisinde çözünürse ve atom

seviyesinde bir karışım sözkonusu olursa, bu tür

malzemeler kompozit değil alaşım olur.

5. Karışım nanometre seviyesindeki partiküller düzeyinde

olursa ise bu tip kompozitlere nano kompozitler denir.

3

10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=TVFepUFR3geNoM&tbnid=YzTVWLhC_h_xMM:&ved=0CAUQjRw&url=http://en.wikipedia.org/wiki/Sandwich-structured_composite&ei=P2csUvnEDoOftAae94DoAg&psig=AFQjCNFcVDqkGCiJUQJSbfrGMsXxz-mDng&ust=1378727988943186


Kompozit Malzemelerin Temel Özellikleri


6. Kompozitler genel olarak «matris» ismi verilen bir ana

malzeme ve «takviye elemanı (fiber, elyaf)» ismi verilen

daha mukavim bir malzemeden oluşturulur.

7. Bu iki malzeme grubundan, takviye malzemesi kompozit

malzemenin mukavemet ve yük taşıma özelliğini, matris

malzeme ise plastik deformasyona geçişte oluşabilecek çatlak

ilerlemelerini önleyici rol oynamakta ve kompozit

malzemenin kopmasını geciktirmektedir.

4

10.01.2018

Kompozitlerin Uygulama Alanları


5

10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=xTDpGNuIREyy7M&tbnid=jmp98hOOjMJt1M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.phenoxy.com/applications/composites.html&ei=unosUsrdGOGg0QWvyoCABA&psig=AFQjCNFi_zktC2atMWDNjEPjqlI3M6tevA&ust=1378733105384867

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=xTDpGNuIREyy7M&tbnid=jmp98hOOjMJt1M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.phenoxy.com/applications/composites.html&ei=unosUsrdGOGg0QWvyoCABA&psig=AFQjCNFi_zktC2atMWDNjEPjqlI3M6tevA&ust=1378733105384867

• Kompozit malzeme teknolojisindeki gelişmelerle birlikte,

kompozitler sanayi ve teknoloji uygulamalarında gittikçe artan

oranlarda kullanılmaya başlanmıştır.

• Özellikle uçak sanayisinde ve daha pek çok sektörde önemli ölçüde

kullanılan kompozitler üzerindeki bilimsel çalışmalar günümüzde

yoğun bir şekilde devam etmektedir.



6

10.01.2018

Kompozit malzemeler yapıları ve özellikleri

sayesinde çok çeşitli alanlarda kullanılır. Her

sektörün farklı ihtiyaçları ve beklentileri

olduğundan, kompozit malzemelerin, ürün

esneklikleri önemli bir avantaj olarak karşımıza

çıkmaktadır.

Kompozitler, farklı sektörlerde hammadde olarak

kullanıldığı gibi imalat yardımcı ekipmanları olarak

da kullanılırlar.

Kompozit malzemelerin yaygın olarak kullanıldığı

başlıca sektörler ve bu sektörlerde kullanılan ürün

tipleri aşağıda kısaca özetlenmektedir:



7

10.01.2018



8

Uzay teknolojisi,

Denizcilik sektörü,

Tıp alanında (Tıbbi cihazların imalatı),

Robot teknolojisi,

Kimya sanayisi,

Elektrik-Elektronik teknolojisi,

Müzik aletleri endüstrisi,

İnşaat ve yapı sektörü,

Otomotiv Sektörü,

Savunma Sanayi ve Havacılık Sektörü,

Gıda ve Tarım Sektörü

Spor malzemeleri imalatı (yüksek atlama sırıkları, tenis raketleri, sörf, yarış tekneleri, kayak vs.)

gibi pek çok alanda kullanılmaktadır.

Kompozitler;

10.01.2018



9

İnşaat ve Yapı Sektörü ndeki Uygulama Alanları:

Dış ve iç cephe kaplamaları

Dekoratif uygulamalar

Çatı kaplama levhaları ve çatı detay profilleri

Taşıyıcı profiller

Yağmur suyu taşıma sistemleri

Muhtelif amaçlı izolasyon işleri

Beton kalıpları

Prefabrik binalar

Köprüler

Su tankları, Mazgal Olukları, Yeraltı Boruları, Gıda Reyonu Kaplamaları.

Rasathane Kubbeleri, Açık Saha Dolapları., İlan Panoları, vb.

10.01.2018



10


Cam takviyeli Polyester (CTP) ile yapılmış pencere nüveleri

10.01.2018



11


Prefabrik Binalar

10.01.2018

http://www.tekne.info/images/woaden_boat_rowboat_canoe_b.jpg



Beton kolonlar demir ve betonun birleştirilmesiye oluşturulur ve aslında bir kompozit yapıdır.

12



10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=3Jtmx_jjWA0bsM&tbnid=RuYh7O_dfrH3ZM:&ved=0CAUQjRw&url=http://ders.insaatbolumu.com/betonarme-kaliplar/kolon-donatisinin-kaliba-yerlestirilmesi/&ei=CWCfUaDMKK-a0QX7nYDQDw&psig=AFQjCNH6UnQiGWJD-It3vsR5Gb_goZgm4Q&ust=1369485449773917




13


Kabinler Borular

10.01.2018



14

Otomotiv ve Taşımacılık Sektörü ndeki Uygulama Alanları:

Otomobil firmaları, müşterilerinin ihtiyaçlarına karşılamak ve rekabet

güçlerini artırmak amacıyla hafif otomobiller üretmektedirler. Hafif

otomobiller, enerji tasarrufu yanında mekanik (ivmelenme ve frenlenme)

olarak çok önemlidir.

10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=uyYhycMSJpp-ZM&tbnid=1U-EDT6hr-TBBM:&ved=0CAUQjRw&url=http://speautomotive.com/SPEA_CD/SPEA2009/vpt.htm&ei=RYksUue2DcaU0AXiuoCwBw&psig=AFQjCNHAfK2JYaHi_kqC4X-kUEwMMrt9Xw&ust=1378736740339415

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=uyYhycMSJpp-ZM&tbnid=1U-EDT6hr-TBBM:&ved=0CAUQjRw&url=http://speautomotive.com/SPEA_CD/SPEA2009/vpt.htm&ei=RYksUue2DcaU0AXiuoCwBw&psig=AFQjCNHAfK2JYaHi_kqC4X-kUEwMMrt9Xw&ust=1378736740339415



15


Otomobil kaportaları

Kamyon ve otobüs yan panelleri

Tır dorse yan çıtaları

Kamyon rüzgarlık ve ön panelleri

Konteyner imalatı

Karayolu işaret levhaları

Karayolu kenar dikmeleri vs...

10.01.2018



16


Cam Sileceği; %30 Cam+PBT

Fitre Kutusu; Mercedes, %35 Cam+Poliamid 66

Pedallar; %40 Cam+Poliamid 6

Dikiz Aynası; %30 Cam+ABS

Far Gövdesi; BMW, %30 Cam+PBT

Hava Giriş Manifoldu; BMW, Ford, Mercedes, %30 Cam+Poliamid 6

Otomobil Gösterge Paneli; CTP, GMT

Otomobil Spoiler; CTP

Otomobil Yan Gövde İskeleti; Ford, CTP

Otomobil kaporta; Corvette, SMC CTP

GM otomobil ön panel

Konteyner imalatı

10.01.2018


17


Savunma Sanayi Uygulamaları:

• Uçak ve helikopter gövde parçaları,

• Uçak burun ve kanat parçaları

• Havan topları gövdeleri ve sandıkları

• Kurşun geçirmez panel imali

• Miğferler,

• Mayın ve hücum bot parça ve gövdeleri ,

• Barınaklar vs...

10.01.2018


18


Havacılık Sanayii Uygulamaları:

10.01.2018


19


Havacılık Sanayii Uygulamaları:

10.01.2018


20


Gıda ve Tarım Sektörü Uygulamaları:

Silolar

Gıda depolama tankları

Salamura tankları

Kültür balıkçılığı ekipmanları

Seralar

Tahıl depoları

Sulama kanalları vs...

10.01.2018


21


Denizcilik Sektörü Uygulamaları:

Yelkenli/motorlu tekneler,

Can kurtarma flikaları,

Şamandralar,

Kanolar,

Dubalar-iskeleler,

Deniz motorsikleti,

Sörf tahtası,

Marina ekipmanları vs...

10.01.2018



http://www.tekne.info/images/yacht_builder_Yachterbauer_.jpg

http://www.tekne.info/images/yacht_builder_Yachterbauer_.jpg


22


Kimya Sektörü Uygulamaları:

Muhtelif amaçlı boru ve bağlantı parçaları

Kimyasal tesis zemin ızgaraları

Asit tankları ve kaplamaları

Eloksal ve galvano tankları

Arıtma ekipmanları

Endüstriyel platform ve korkuluklar

Absorber ve Scrubber (gaz yıkama kolonları)

Havalandırma kanalları vs...

10.01.2018


23


Enerji Sektörü Uygulamaları:

İzolatörler,

Antenler,

Devre kesiciler,

Sigorta- panel kutuları,

aydınlatma gövdeleri,

Yalıtkan platformlar,

Elektrik ve aydınlatma direkleri,

Devre kesici kutular,

Kablo taşıyıcıları, kablo kanalları,

Merdivenler, balast, kofralar vs..

10.01.2018


24

Kompozit içeren örnek ürünler

10.01.2018

Kompozit Malzeme Mekaniği - Ders Notları - Prof. Dr. Mehmet Zor25


10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=gYxOYbTyN5hNhM&tbnid=viMbOG6GiepDdM:&ved=0CAUQjRw&url=http://resources.edb.gov.hk/~s1sci/R_S1Science/sp/en/syllabus/unit14/new/student_extraeg1main1.htm&ei=sGQsUtKAE-6T0QXk8YDACw&bvm=bv.51773540,d.ZGU&psig=AFQjCNE3yGW3PU0BrHD25wl7ZLWQANZzYQ&ust=1378727379807426

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=gYxOYbTyN5hNhM&tbnid=viMbOG6GiepDdM:&ved=0CAUQjRw&url=http://resources.edb.gov.hk/~s1sci/R_S1Science/sp/en/syllabus/unit14/new/student_extraeg1main1.htm&ei=sGQsUtKAE-6T0QXk8YDACw&bvm=bv.51773540,d.ZGU&psig=AFQjCNE3yGW3PU0BrHD25wl7ZLWQANZzYQ&ust=1378727379807426

Kompozit Malzeme Mekaniği - Ders Notları - Prof. Dr. Mehmet Zor26


10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=D8v4mfDL5-HheM&tbnid=utHwZgprnGndtM:&ved=0CAUQjRw&url=http://newspaceandaircraft.com/flight-vehicle-material-properties-with-definition-and-examples/&ei=7WUsUszkBOmo0QWXwoDYDg&psig=AFQjCNHNdHKCb0DhD__Mo_4BH2LKFk0QBA&ust=1378727574436739

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=D8v4mfDL5-HheM&tbnid=utHwZgprnGndtM:&ved=0CAUQjRw&url=http://newspaceandaircraft.com/flight-vehicle-material-properties-with-definition-and-examples/&ei=7WUsUszkBOmo0QWXwoDYDg&psig=AFQjCNHNdHKCb0DhD__Mo_4BH2LKFk0QBA&ust=1378727574436739

Kompozitler ve Mühendislik Faaliyetleri


27

Görüldüğü gibi kompozit malzemeler çok farklı sektörlerde kullanılabilmekte, sürekli

geliştirilmekte ve kullanım oranı günden güne artmaktadır.

Herhangi bir işletmede kompozit yapıların karşımıza çıkma olasılığı oldukça

yüksektir.

Sadece kompozit üreticisi firmalarda değil, kullanım durumuna göre diğer firmalarda

da kompozit malzemelere yönelik ar-ge faaliyetleri sıkça yapılmaktadır. Bu

faaliyetlerde kompozit malzemelerle çözümler ve geliştirme alternatifleri mümkün

olabilmektedir.

Bu sebeple, mühendislerin, izotropik (metal, seramik vb.) malzemeler için yapabildiği

tasarım, analiz, teorik hesaplamalar, deneysel ölçümler, geliştirmeler, imalat gibi

faaliyetleri, kompozit malzemeler için de yapabilmeleri onlar için önemli bir ayrıcalık

ve tercih edilme sebebidir. Bu ise kompozit malzeme mekaniği konusunda iyi bir temel

bilgi birikimiyle ancak mümkündür.

10.01.2018

Kompozitler ve Mühendislik Faaliyetleri


28

Kompozitlerin mekanik davranışlarının izotropik malzemelerden daha farklı olması, yöne

göre değişebilmesi, mekanik açıdan farklı yaklaşım ve kriterlerle incelenmelerini gerektirir.

Hocam, mil malzemesini kompozit yapalım. Von-misesgerilmelerine tekrar bakalım.

Mili kompozit yaparsak, Von-Mises’e göre değil, Tsai-Hill kriterine göre değerlendirme yapmamız daha doğru olur. Kompozitler için akma-kırılma kriterleri farklıdır.

10.01.2018

Bu sorunun birden çok cevabı

bulunmaktadır.

Taşıdığı karakteristik özellikleri ile diğer

malzemelere göre birçok avantajları bulunan

kompozit malzemeler uzun ömürleri,

hafiflikleri, yüksek kimyasal ve mekanik

dayanımları gibi pek çok üstün

özelliklerinden dolayı tercih edilirler.

Niçin Kompozit Malzeme?


29

10.01.2018



Kompozit malzemelerin üretimiyle aşağıdaki özelliklerin biri veya birkaçının geliştirilmesi amaçlanmaktadır:

-Mukavemet (Dayanım) -Elektrik iletkenlik-Yorulma dayanımı -Akustik iletkenlik-Aşınma dayanımı -Rijitlik-Korozyon dayanımı -Hafiflik-Kırılma tokluğu -Ekonomiklik-Termal özellikler -Estetiklik-Isıl iletkenlik

30

10.01.2018



Malzeme

Yoğunlukρ

gr/cm3

Çekme Muk.σç

MPa

Elastisite ModülüGPa

Özgül Çekme Mukavemeti

σç/ρ

Özgül Elas. Mod.

E/ρ

Alaşımsız Çelik 7.9 459 203 58 26

Alüminyum 2.8 84 71 30 25

Al alaşımı-2024 2.8 247 69 88 25

Pirinç 8.5 320 97 38 11

Ahşap (Kayın) 0.7 110 13 157 19

Kemik 1.8 138 26 75 14

Bor-Epoksi 1.8 1600 224 889 124

Karbon-Epoksi-1 1.6 1260 218 788 136

Karbon-Epoksi-2 1.5 1650 140 1100 93

Kevlar-Epoksi 1.4 1400 77 1000 55

S Camı-Epoksi 1.8 1400 56 824 33

E Camı-Epoksi 1.8 1150 42 639 23

31

10.01.2018



Kompozitlerin Sağladığı Başlıca Avantajlar:

1. Yüksek mukavemet/yoğunluk

oranı (Özgül Mukavemet):

32

Yüksek mukavemet değerlerine sahip

kompozitler üretilebilir. Geleneksel malzemelere

göre mukavemet/yoğunluk oranları daha yüksek

olabilir. Örneğin: Yüksek mekanik özelliklere sahip

kompozit profiller üretilebilmekte ve

konstrüksiyonlarda kullanılabilmektedir.

10.01.2018



2. Yüksek rijitlik/yoğunluk oranı (Özgül Rijitlik):

Rijitlik/yoğunluk oranı yüksek kompozitler

üretilebilir.


33

10.01.2018



3. Hafiflik: Plastik esaslı kompozitler, geleneksel

malzemelere göre hem daha hafiftirler hem de

daha yüksek mukavemet değerlerine

sahiptirler. Kompozit malzemeden üretilen bir

profil kesit, muadili bir çelik profilin ortalama

1/4 ' ü ağırlığındadır.


34

10.01.2018



Kompozitlerin yüksek elektrik yalıtım

özellikleri, birçok makine elemanının

imalatında tercih nedeni olmaktadır.

Ayrıca, elektrik-elektronik sektöründe

yaygın olarak kullanılırlar.

Örnek: Trafo, kablo, plaka gibi elemanların

üretiminde yaygın olarak kullanılırlar.


35

4. Yüksek Dielektrik Direnç:

10.01.2018



Çevre şartlarına karşı kompozitlerin antikorrozif özellikleri, diğer malzemelere göre çok

üstündür.

Yüksek kimyevi direnç yeteneği sayesinde kompozit malzemeler kimyasal tesislerde ve

diğer kimyasal korozyon riski taşıyan alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kimyevi madde depolama tanklarından platform ve yürüme yollarına kadar birçok alanda

kullanılırlar.


36

5. Korozyon dayanımı:

10.01.2018



6. Çeşitlilik: Farklı mekanik

özelliklere sahip, farklı

kombinasyonlara sahip

kompozit malzemeler imal

edilebilir.


37

10.01.2018



Çok parçadan oluşan karmaşık makine elemanları

kompozitler kullanılarak tek parça olarak imal

edilebilir.

Bu sayede parça sayısı azaldığından ara birleştirme

detay ve parçalarının azalmasıyla üretim süresi

kısalmaktadır.

Halbuki alüminyum, çelik gibi geleneksel

malzemelerde bu durum çok zordur.


38

7- Kalıplama kolaylığı:

10.01.2018



Kompozitlerde kullanılan

polyester reçine, amaca uygun

olarak, özel pigment katkıları ile

renklendirilerek kendinden renkli

olarak üretilebilirler.


39

8. Renk çeşitliliği:

10.01.2018



9. Tasarım esnekliği: Karmaşık

makine elemanları bile kompozit

malzeme ile kolayca

tasarlanabilir.


40

10.01.2018



Kompozitler, cam kadar ışık geçirgen olabilir.

Şeffaf olmaları nedeniyle, ışık geçirgenliğin önem

kazandığı seralarda ve güneş kollektörü imalatında

kullanılırlar


41

This multi-colored solar powered dome can be fitted with varied colored transparent

composite material.

10. Şeffaflık Özelliği:

10.01.2018



Özellikle, betonun gözenekli olması

nedeniyle, kompozitin ana bileşenlerinden

polyesterin betonun gözeneklerine

sızmasından dolayı iyi bir yapışma sağlanır.


42

11. Beton yüzeylere uygulama:

Ctp polyester çatı izolasyonu

10.01.2018



Kompozitler ahşap yüzeylere koruyucu

ve kaplama olarak kullanılır. Ancak

ahşap kuru olması halinde, polyester

reçineye katkı yapılarak iyi bir

yapışma sağlanması gerekir.


43

12. Ahşap yüzeylere uygulama:

10.01.2018



Metal yüzeyindeki pas ve yağ kalıntıları

temizlendikten sonra kompozitlerle

kaplanabilir.

Bu sayede demir ve çelik yüzeyler

korozyondan korunabilir.


44

13. Metal yüzeylere uygulama

10.01.2018



Kompozitlerin alev dayanımı, kullanılan polyesterin özelliğine

bağlıdır. Kompozit bileşenlerinin özelliklerine göre yanmaya

karşı dirençleri artırılabilir.

Isı iletimleri düşük olduğundan, izolasyon malzemesi olarak

kullanılırlar.

Kimyasal katkılarla alev dayanımları iyileştirilebilir. Alev

geciktirme, ilerletmeme ve kendiliğinden sönme özelliklerine

sahip kompozit malzemelerin yangın esnasında çıkardığı zehirli

gaz oranı minimum seviyededir. Bu özellikleri ile yangın

merdiveni gibi kritik güvenlik noktalarında kullanılırlar.


45

14. Yanmazlık özelliği:

10.01.2018



Bilhassa termoset plastik grubundan

polyester reçine esaslı kompozitler

yumuşamak suretiyle şekil

değiştirmezler. Isıl dayanımları

kullanılan polyester reçinenin cinsine

bağlıdır.


46

15. Isıl dayanım: ALÜMİNİZE YANGINA YAKLAŞMA VE GİRİŞ ELBİSESİ

Cam elyaf, KEVLAR: PBI/KEVLAR veya Preoxkumaşın bir yüzüne yükseksıcaklığa dayanıklıalüminize bir polyesterfilmin vakum altındakaplanması yoluyla üretilir.Bu özel imalat tekniğinedeniyle çatlamaz,kırılmaz, aside, baza, tuzave petrol ürünlerine karşıdayanıklıdır. 1000˚C’lik ısıkaynağından yansıyanısının kumaş cinsine bağlıolarak %95’ini geriyansıtarak itfaiyeciyi korur.

10.01.2018



16. Tamir edilebilirlik:


47

Hasar görmeleri halinde tamir edilebilirler.

Onarım işleminde bir kalıp kullanılır.

Onarım sonrası zımpara ve boya yapılır.

10.01.2018



17. İşlenebilirlik:


48

Kompozitler, kolayca kesilir, delinir,

zımparalanır. Bu amaçla kullanılan

aletlerin sert çelik veya elmas uçlu olması

halinde daha iyi sonuç alınabilir.

10.01.2018



18. Geniş renk ve desen seçenekleri,

19. Esneklik,

20. Sızdırmazlık (su izolasyonu),

21. U.V. ışınlarına dayanım,

22. Montaj kolaylığı


49

10.01.2018

Kompozit Malzemelerin Tarihçesi


İnsanoğlu, ilk çağlardan beri

kırılgan malzemelerin içine

bitkisel veya hayvansal lifler

koyarak kırılganlık özelliğini

gidermeye çalışmıştır.

Bu konuda en iyi örnek kerpiçtir.

Kerpiç üretiminde, killi çamur

içine katılan saman, sarmaşık

dalları gibi sap ve lifler kerpicin

mukavemetini artırmaktadır.

50

10.01.2018



Özellikleri ve lif yönleri

farklı ağaç levhalar üst

üste istiflenerek yapılan

ok yayları bir başka

örnek olarak verilebilir.

51

10.01.2018



Hidrolik bağlayıcılar ve elyaf malzeme

kullanılarak yapay taş plakaların üretim

yöntemi hakkında 19. yy başlarında

alınmış patentlere rastlanmaktadır.

İlk kez ince levha yapımında kullanılan

çimento ve asbest kompozitleri yıllarca

kullanılmış ve bu gün hala

kullanılmaktadır.

52

10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=isFYvysNn0FnMM&tbnid=IDMFVJr89pVIDM:&ved=0CAUQjRw&url=http://turkish.alibaba.com/product-gs/reinforced-composite-asbestos-rubber-sheet-reinforced-composite-sheet-composite-sheet--633537766.html&ei=1C-4Uc6GDY2Tswa84oDoCA&psig=AFQjCNGZsF1LsCFhvLowX5XfmUrgROyqHg&ust=1371111691609272

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=isFYvysNn0FnMM&tbnid=IDMFVJr89pVIDM:&ved=0CAUQjRw&url=http://turkish.alibaba.com/product-gs/reinforced-composite-asbestos-rubber-sheet-reinforced-composite-sheet-composite-sheet--633537766.html&ei=1C-4Uc6GDY2Tswa84oDoCA&psig=AFQjCNGZsF1LsCFhvLowX5XfmUrgROyqHg&ust=1371111691609272



Öte yandan, günümüzde kompozitlerin

donatılmasında yaygın olarak

kullanılan liflerle ilgili uygulamanın

çok yeni olmadığı araştırmalardan da

anlaşılmaktadır. Örneğin cam liflerinin

üretimi, eski Mısır’a kadar

dayanmaktadır.

Dahası M.Ö. 1600 yıllarında Mısır’da

ince cam liflerinin imalatının , XVIII.

Hanedan devrinden kalan, farklı

renkte cam liflerinden elde edilen

çeşitli eşyalardan anlaşılmaktadır.

53

10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=qxvwVZrchnNG4M&tbnid=EWbyMT1k5J87rM:&ved=0CAUQjRw&url=http://yemekhikayeleri.blogcu.com/antik-misir-da-yemek-kulturu/2599338&ei=mCy4UeCLIYPRtAaxzIHYCw&bvm=bv.47810305,d.bGE&psig=AFQjCNG3ekR7Tz1nsSojQDjvTchXv0Rhwg&ust=1371110878864659

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=qxvwVZrchnNG4M&tbnid=EWbyMT1k5J87rM:&ved=0CAUQjRw&url=http://yemekhikayeleri.blogcu.com/antik-misir-da-yemek-kulturu/2599338&ei=mCy4UeCLIYPRtAaxzIHYCw&bvm=bv.47810305,d.bGE&psig=AFQjCNG3ekR7Tz1nsSojQDjvTchXv0Rhwg&ust=1371110878864659



Cam liflerinin sanayide kullanımıyla ilgili ilk kayıt

1877 tarihlidir.

Liflerle takviye edilmiş sentetik reçineler 1950’li

yıllardan itibaren endüstride kullanılmaya

başlanmıştır. Bu malzemenin en tanınmış grubunu

“cam elyaf takviyeli polyester (CTP)”

oluşturmaktadır.

Ülkemizde “fiber-glass” diye tanınan bu

malzemeler, 1960’lı yıllardan itibaren sıvı tankları,

çatı levhaları, küçük boy deniz tekneleri gibi

elemanların imalatında kullanılmaktadır.

Ülkemizde seri üretimi yapılmış ilk yerli otomobil

olan “Anadol”un kaportası da bu malzemedendir.

54

10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=AxtP822Mxw7naM&tbnid=JVTWkPcOEtgXEM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ctpkaplama.org/en/su-havuzlarinin-ctp-kaplanilarak-izolasyonlarinin-saglanmasi-2&ei=cS24UZuFHsmZtQb-2YHYBA&psig=AFQjCNECw8fcnXmEGUqCAsHA7yeb0H5oCQ&ust=1371110983127010

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=AxtP822Mxw7naM&tbnid=JVTWkPcOEtgXEM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ctpkaplama.org/en/su-havuzlarinin-ctp-kaplanilarak-izolasyonlarinin-saglanmasi-2&ei=cS24UZuFHsmZtQb-2YHYBA&psig=AFQjCNECw8fcnXmEGUqCAsHA7yeb0H5oCQ&ust=1371110983127010



Günümüzde ise havacılık, gemicilik, enerji gibi

birçok sektörlerde çok farklı kompozit

malzemeler ve ürünler geliştirilmiştir.

55

10.01.2018



Kompozit malzemelerle ilgili tanıtım videoları:

http://www.youtube.com/watch?v=dbywZ4PJ3QA

56

10.01.2018

http://www.youtube.com/watch?v=dbywZ4PJ3QA


Kompozit Malzemelerin Sınıflandırılması

Kompozit malzemelerin oluşum

seçenekleri sonsuz denebilecek kadar

çoktur. Bundan dolayı

sınıflandırılmaları oldukça zordur.

Ancak burada yaygın sınıflandırmalar

üzerinde durulacaktır.

57

10.01.2018


Matris Malzeme cinsine Göre Sınıflandırma:

Kompozit Malzemelerin Sınıflandırılması 58

10.01.2018




Metal Matris Kompozitler (MMK):

• Bu malzemeler ana yapıyı matris metalin oluşturduğu ve takviye elemanı

olarak da genellikle seramik bir takviye fazının kullanıldığı kompozitlerdir.

Bu malzemelerin seçiminde hemen hemen hiçbir sınırlama yoktur.

• Deneysel çalışmalara bakıldığında çok farklı türlerin kullanıldığı göze

çarpar. Son 45-50 yıldır MMK’ler ile ilgili pek çok araştırma yapılmış ve

literatürde olumlu şekilde yer almıştır.

• Metal matriks kompozitler geleneksel malzemelere en büyük alternatiftir.

• Seramiklerin yüksek elastik modülü ile metallerin plastik şekil değiştirme

özellikleri birleştirilerek aşınmaya dayanıklı, kırılma tokluğu ve basma

gerilmesi yüksek malzemeler elde edilmektedir.

• Bu kompozitler yaygın olarak otomotiv, havacılık ve savunma sanayinde

kullanılmaktadır.

59

10.01.2018




Seramik matris kompozitler (CMK):

• Seramik malzemeler çok sert ve kırılgandırlar. Ayrıca yüksek sıcaklık dayanımlarına ve

göreceli düşük yoğunluk özelliklere sahiptirler.

• Seramik malzemeler ısıl şok direnci ve tokluğu düşük malzemelerdir. Bunlar; Al2O3,

SiC, Si3N4, B4C, cBN, TiC, TiB, TiN ve AIN’dir.

• Bu bileşikler değişik yapılarda olup amaca göre bir ya da bir kaçı beraber kullanılarak

seramik matriks kompozitler elde edilir. Sandviç zırhlar, çeşitli askeri amaçlı parçalar

imali ile uzay araçları bu ürünlerin başlıca kullanım yerleridir.

• Seramik matrikse ilave edilen karbon, seramik ve cam fiberler özellikle yüksek sıcaklık

uygulamaları gibi özel şartlar için geliştirilmektedir.

• Seramik malzemelerin seramik fiberler ile takviye edilmesi durumunda, mukavemet

yükselmekte ve tokluklar da artmaktadır.

• Alümina ve zirkonya esaslı seramik kompozitler üzerindeki son yıllardaki çalışmalar, bu

malzemelerin sadece roket başlığı, uzay araçları gibi uygulamalarda değil aynı zamanda

insan vücudunda da biomalzeme olarak kullanılmaya başlanmasına sebebiyet vermiştir.

60

10.01.2018




Polimer matris kompozitler (PMK):

• Sürekli fiber takviyeli olarak yaygın olarak kullanılan polimer matriksler termoset ve termoplastikler olarak iki

gruba ayrılır. Bu kompozitlerin sürekli fiberlerle takviye edilmiş polyester ve epoksi reçine matriksli olanları en

önemlileridir.

• Kullanılan takviye malzemelerinin başlıcaları ise, cam fiber, kevlar fiber, bor fiber ve karbon fiberlerdir.

PMK’lerin üretiminde en çok kullanılan yöntemler, elle sıvama, tel sarma, kese kalıplama işlemi, pultrüzyon

metodu, sıvı akış tekniği, takviyeli reaksiyon, enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon ve termo oluşum yöntemleridir.

• PMK’lerin başlıca kullanım alanları ise, korozyon direnci sebebiyle denizcilik uygulamaları, hafifliği sebebiyle

otomotiv ve diğer taşımacılık endüstrileri ile spor malzemeleri, yanmazlık özelliği istenen otomotiv iç

dekorasyonu gibi alanlar olarak gösterilebilir.

61

10.01.2018



Matris - Takviye Elemanı Malzeme Cinslerine Göre:

Matris Malzemeleri

Takviye Elemanları

Kompozit Yapının Şekli

Polimerler Elyaf/Lifler Tabakalar

Metaller Granül Kaplamalar

Seramikler Whiskers Film-Folya

Pudra Bal peteği (Honey-Combs)

Yonga Filaman Sarılmış Yapılar

• Granül: Tane şeklindeki hammadde, Plastik poşetlerin geri dönüşümünden elde edilen pirinç büyüklügündeki ham ürün

• Whiskers: Doğranmış veya öğütülmüş elyaf

62

10.01.2018

http://tr.wiktionary.org/wiki/pirin%C3%A7

http://tr.wiktionary.org/wiki/ham



Takviye Elemanlarının Şekil ve Yerleştirilmesine Göre:

a. Elyaflı kompozitler b. Parçacıklı kompozitler

c. Tabakalı kompozitler d. Karma kompozitler

63

10.01.2018



Takviye Elemanlarının Şekil veya Yerleştirilme Biçimine Göre:

a) Elyaf (Fiber) takviyeli kompozitler (Tek tabaka

kompozitler):

• Bu kompozit tipi ince elyafların matris yapıda yer

almasıyla meydana gelmiştir.

• Elyafların matris içindeki yerleşimi kompozit yapının

mukavemetini etkileyen önemli bir unsurdur.

• Uzun elyafların matris içinde birbirlerine paralel

şekilde yerleştirilmeleri ile elyaflar doğrultusunda

yüksek mukavemet sağlanırken, elyaflara dik

doğrultuda oldukça düşük mukavemet elde edilir, iki

boyutlu yerleştirilmiş elyaf takviyelerle her iki yönde de

eşit mukavemet sağlanırken, matris yapısında homojen

dağılmış kısa elyaflarla ise izotrop bir yapı oluşturmak

mümkündür

64

Elyaf takviyeli bir kompozit levha Matris (Matrix) ve

takviye/elyaf (Reinforcement/fiber)

bileşenlerinden oluşur. Bu bileşenler birbirleri içinde

çözülmezler veya birbirlerine karışmazlar.

10.01.2018



b) Parçacıklı kompozitler:

65

Metal parçacıklar ısıl ve elektriksel iletkenlik sağlar. Metal matris içinde seramik parçacıklar içeren

yapıların, sertlikleri ve yüksek sıcaklık dayanımları yüksektir. Uçak motor parçalarının üretiminde

tercih edilmektedirler . Partikül boyutu nanometre seviyesinde ise bu tip kompozitlere

nanokompozitler denir.


• Bir matris malzeme içinde başka bir malzemenin parçacıklar

halinde bulunması ile elde edilirler.

• İzotrop yapılardır. Yani tüm yönlerde aynı malzeme davranışı

gösterirler.

• Yapının mukavemeti parçacıkların sertliğine bağlıdır. Partikül ve

matris birbiri içinde çözlümez (makro bağlantı).

• En yaygın tip plastik matris içinde yer alan metal parçacıklardır.

10.01.2018


Matris ismi verilen malzeme, kendisinden daha mukavim fiber (çubuk veya örgü) malzemelerle birleştirilerek

bir kompozit tabaka (lamina) elde edilir.

Daha sonra birden fazla tabakanın birleştirilmesiyle tabakalı kompozit malzemeler elde edilir.

Bunlar matris veya fiber malzeme cinsine veya fiber örgü şekline göre isimlendirilir.

Fiberlerin diziliş yönü ( q ) tabakalar arasında farklılık gösterebilir.

Sanayide çok geniş bir uygulama alanı vardır.


Fiber takviyeli tabakalı kompozitler

66


c) Tabakalı kompozitler:

10.01.2018



Tabakalı kompozit yapı, en eski ve en yaygın kullanım alanına

sahip olan tiptir.

Farklı elyaf yönlenmelerine sahip tabakaların bileşimi ile çok

yüksek mukaveket değerleri elde edilir.

Isıya ve neme dayanıklı yapılardır.

Metallere göre hafif ve aynı zamanda mukavemetli olmaları

nedeniyle tercih edilen malzemelerdir.

Sürekli elyaf takviyeli tabakalı kompozitler uçak yapılarında,

kanat ve kuyruk grubunda yüzey kaplama malzemesi olarak çok

yaygın bir kullanıma sahiptirler.

67



10.01.2018



Ayrıca, uçak yapılarında yaygın bir kullanım

alanı olan sandviç yapılar da tabakalı

kompozit malzeme (laminated composite

materials) örneğidirler. Sandviç yapılar, yük

taşımayarak sadece izolasyon özelliğine sahip

olan düşük yoğunluklu bir çekirdek

malzemenin alt ve üst yüzeylerine

mukavemetli levhaların yapıştırılması ile

elde edilirler.

68



10.01.2018





Sandviç kompozitler

• İki tabaka arasına, farklı bir formdaki farklı bir malzemenin

yerleştirilmesi ile elde edilen yapılara sandviç kompozitler adı verilir.

• Tabakaların herbirisi izotropik bir malzeme olabildiği gibi, fiber

takviyeli bir tabaka da olabilirler.

Bal Peteği formunda sandviç kompozit

Dış cephe kaplamalarında kullanılan sandviç kompozit paneller

10.01.2018





d) Karma (Hibrid) kompozitler :

70


• Aynı kompozit yapıda iki yada daha fazla elyaf çeşidinin bulunması

olasıdır. Bu tip kompozitlere hibrid kompozitler denir.

• Bu alan yeni tip kompozitlerin geliştirilmesine uygun bir alandır.

• Örneğin, kevlar ucuz ve tok bir elyafdır ancak basma mukavemeti

düşüktür. Grafit ise düşük tokluğa sahip, pahalı ancak iyi basma

mukavemeti olan bir elyafdır.

• Bu iki elyafın kompozit yapısında hibrid kompozitin tokluğu grafit

kompozitden iyi,maliyeti düşük ve basma mukavemetide kevlar

elyaflı kompozitden daha yüksek olmaktadır

10.01.2018



Takviye elemanlarının

Şekline ve yerleştirilme biçimine göre:

71

10.01.2018


Takviye elemanlarının Şekil ve Yerleştirilme biçimine göre : Örnekler


10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=I6KoBKytTg9oBM&tbnid=NfOgDj0AfQrU9M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ce-mag.com/archive/2000/marapril/Neelakanta.html&ei=fnEsUpT3CvHu0gXt_YCwAw&psig=AFQjCNHADQrD2ilsF6NJe4JHLad1-uPekg&ust=1378730518977029

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=I6KoBKytTg9oBM&tbnid=NfOgDj0AfQrU9M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ce-mag.com/archive/2000/marapril/Neelakanta.html&ei=fnEsUpT3CvHu0gXt_YCwAw&psig=AFQjCNHADQrD2ilsF6NJe4JHLad1-uPekg&ust=1378730518977029



Diğer Sınıflandırma Çeşitleri:

Doğal Kompozitler: Ahşap, kemik gibi malzemeler, tabii (doğal) kompozit malzemelerdir.

Ağacın kompozit yapısı Kemiğin kompozit yapısı

73

10.01.2018


Kompozitlerin Dezavantajları

1. İmalatı gerçekleştirilmiş kompozitin özellikleri her zaman

ideal olmayabilir. Malzemenin kalitesi üretim metodunun

kalitesine bağlıdır, standartlaşmış bir kalite mevcut

değildir.

74

2. Tabakalı kompozitler, tabakalar arası kayma

gerilmelerine hassas olduklarından delaminasyon

meydana gelebilir.

3. Bazı kompozitler gevrek olduklarından kolaylıkla zarar

görürler, onarılmaları yeni problemler oluşturabilir.

4. Onarılmadan önce çok iyi temizlenmeleri ve sıcak

kurutulmaları gerekir. Bazı kurutma teknikleri uzun

zaman alabilir. Bazen de bu çok zor olmaktadır.

10.01.2018

Kompozit Bileşenleri


75

Daha öncede belirtildiği üzere bir kompozit yapı, «Matris» ve «Takviye elemanı » isimleri verilen 2 farklı malzemeden oluşur.

Matris, kompoziti oluşturan ana malzeme, takviye elemanı ise matrisi güçlendiren daha mukavim malzeme olarak isimlendirilebilir. Örnek:

10.01.2018



Kompozit Bileşenleri–MATRİS


76

Matris, kompozit malzemenin iki önemli bileşeninden

ana bileşeni olup kompozit malzemeye aşağıdaki

katkıları sağlar:

Kuvvetleri elyafa (liflere) iletmek ve düzgün

dağılımını sağlamak,

Lifleri ortamın etkisi ve darbelerden korumak,

Kompozit malzemenin tokluğunu artırmak,

Kompozitlerde çatlak oluşmasını veya oluşan çatlağın

ilerlemesini engellemek..

matris

lif

10.01.2018

Kompozit Bileşenleri –MATRİS


77

1. Plastik matris malzemeleri (Polimerler)

- Termosetler

- Termoplastikler

- Elastomerler

2. Metal matris malzemeleri (Aluminyum, titanyum, magnezyum, gibi)

3. Yüksek sıcaklık matrisleri (Seramikler)

Başlıca Matris Malzeme Cinsleri:

10.01.2018



78

Plastik, istenilen biçimi alabilen anlamına gelen yunanca "plastikos" kelimesinden gelir.

En basit tanımıyla monomer denilen küçük moleküllerin birbirlerine eklenmesiyle oluşan

ve polimer ismi verilen, uzun zincir yapıya sahip sentetik malzemelerdir.

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)

10.01.2018

http://tr.wikipedia.org/wiki/Monomer

http://tr.wikipedia.org/wiki/Molek%C3%BCl



79


Plastiklerin Genel Özellikler:

• Monomer ismi verilen küçük moleküllerin, sıcaklık, basınç

ve birçok kimyasalın etkisiyle birbirlerine eklenmesi ve

polimer (plastik) ismi verilen uzun zincirleri oluşturması

işlemine polimerizasyon denir.

• Polimerizasyon işlemi sonunda Etilen (monomer),

polietilene (polimer), propilen, polipropilene, stiren

polistirene dönüşmektedir. Böylece, polimerler

(plastikler) meydana gelmektedir.

10.01.2018



80

Polimerler (plastikler), düşük üretim maliyetleri, kolay şekil

almaları ve amaca uygun üretilebilmeleri nedeniyle pek çok alanda

kullanılırlar.

Kompozitlerin yaklaşık % 90’ı polimer (plastik) esaslı matrislerden

üretildiklerinden, kompozit malzemelere takviye edilmiş

plastikler de denir.


10.01.2018



81


Polimer molekülleri birçok zincirden oluşurlar. Bunlar birleşmiş veya birleşmemiş

(termoplastik) veya üçboyutlu çapraz bağlı zincirler (termoset) oluşturabilirler.

Bir tanıtıcı film: http://www.youtube.com/watch?v=QxazXEjI0SU


10.01.2018

http://www.youtube.com/watch?v=QxazXEjI0SU



82


• Polimerizasyon süreci belirli aşamalarda durdurularak

belirli özelliklere sahip reçine (resin) elde edilmesi mümkün

olmaktadır. Yüksek yoğunluklular taşınma vb. ye elverişli

kapların yapımında, düşük yoğunluklular ise film vb.

yapımında kullanılmaktadır.

• Polimerizasyon ürünleri doğrudan kullanılabildiği gibi

katkı maddeleri ile esneklik, dayanım, sıcağa dayanım,

ultra-viyoleye dayanım gibi özellikleri artırılmakta ve

bunlardan değişik ürünlerin imalatında

yararlanılmaktadır.


10.01.2018



83


Plastiklerin ana kaynağı, petrol rafinerilerinin artık maddeleridir.

Dünyada üretilen toplam petrolün yaklaşık % 5 ’i plastik üretimi için

kullanılmaktadır.

Plastikler aşağıdaki gibi gruplandırılabilir:

- Termoset gurubu: Isıl sertleşir plastikler

- Termoplastik gurubu: Isıl yumuşar plastikler

- Elastomerler


10.01.2018



84


Termoset plastikler,

• Isıl sertleşir plastikler diye de bilinirler.

• Kovalent bağlarla, üç boyutlu olarak bağlandıkları için oldukça rijit bir

yapıya sahiptirler.

• Çapraz bağlantılarla sertleştikleri için ısıtıldıklarında çözünmezler ve

erimezler.

• Sıvı halde bulunan termoset plastikler, monomer moleküllerin

kimyasal reaksiyonlar sonucunda yanal bağların birbirine

bağlanmasıyla elde edilirler.

• Üretimleri sırasında gerçekleşen polimerizasyon reaksiyonu geri

dönüşümlü olmadığı için ısıtılarak yumuşatılamazlar dolayısıyla şekil

verilemezler.

• Termoset plastikler, termoplastikler gibi tekrar tekrar

kullanılmazlar fakat yeniden üretim sürecine sokulabilirler.

10.01.2018



85


• Sertleşmemeleri için dondurucularda depolanmaları gerekir.

• Dondurucu içinde olmak şartıyla raf ömürleri, 6 ila 18 ay

arasında değişmektedir.

• Dondurucudan çıkarılıp oda sıcaklığında bir müddet (1-4 hafta

arası) bekletildiklerinde sertleşirler, özelliklerini kaybederler ve

biçim verilemezler.

• Termoset reçineler kimyasal etkiler altında çözülmezler

Termoset plastiklerin,

10.01.2018



86


Termoset Plastik Malzemeler:

Polyester,

Epoksi,

Yüksek sıcaklık reçineleri,

Fenolik,

Silikon,

Poliimid,

Poliüretan,

Cynate Esters

10.01.2018



87



POLYESTER TERMOSETLER

Birleşik bir kelime olan Polyester kelimesi, “çok” anlamlı

“poly” ve organik bir tuzu ifade eden ”ester” kelimelerinden

oluşur. “Çok sayıda organik tuz” şeklinde de ifade

edilebilir.

Kimyasal olarak ester molekülleri zincirinden oluşurlar.

Tereftalik asit ile etilen glikolün polimerleşmesinden oluşur.

Polyester, hem Türkiye’de hem de Dünya’da CTP

uygulamalarında en yaygın kullanılan reçinedir.

Polyester reçineler 100 OC sıcaklığın altında mekanik ve

kimyasal dayanımları iyidir.

Cam takviyeli Polyester (CTP) depolar

10.01.2018



88




• Boyacılıkta, lâstik sanayinde ve metallerde korozyona karşı koruyucu

olarak ve ayrıca ahşap malzemelerde neme karşı koruyucu olarak

kullanılırlar.

• Denizcilikte (Gemi iskeleti) ve inşaat sektöründe (Yapı panelleri)

kullanımları oldukça yaygındır.

• Ayrıca boru, tank, otomotiv gövdesi parçaları gibi elemanların üretiminde

Elyaf takviyeli Polyesterler yaygın bir şekilde kullanılırlar.

Bazı Kullanım alanları:

10.01.2018

http://www.tekne.info/images/Erbauer_launch_boats_yard.jpg

http://www.tekne.info/images/Erbauer_launch_boats_yard.jpg



89




Bazı Avantajları:

1. Polyesterin sertleşme öncesi viskositesi düşük olduğundan cam elyafını iyi

ıslattığı için özellikle cam elyaf ile iyi bir kompozit oluşturur.

2. Kullanımı kolay ve maliyeti düşüktür.

3. Polyesterin bağ şekli (formülü) değiştirilerek farklı özellikler elde edilebilir.

4. El yatırma gibi basit kalıplama tekniklerinden, en ileri kalıplama

tekniklerine kadar, çeşitli kalıplama tekniklerine uygundur.

10.01.2018



90




Bazı Dezavantajları:

1. Sertleşme sırasında yüksek oranda çekme (% 5…12) meydana gelir.

Bu durum, liflerin basma gerilmesi altında burkulup kırılmasına

neden olur.

2. Düzgün yüzey elde etme zorluğu vardır.

3. Zehirli gaz yayarlar.

4. Raf ömürleri kısadır.

5. Alkali ve bazik ortamlarda korozyon dayanımı düşüktür.

6. Bünyelerine su alarak bozunurlar.

CTP logar kapağı

10.01.2018



91



Epoksi

• Epoksi, termosetler grubundan yapıştırıcı bir kimyasal

reçinedir.

10.01.2018



92



Epoksi

Epoksit grubunun polimerizasyonu ile

üretilir ve farklı formüllerle özellikleri

değiştirilebilir.

Kullanılan sertleştiricinin türüne bağlı

olarak kompozit malzemenin özellikleri

değişir.Self leveling epoxy kaplama

10.01.2018



93



Epoksi

Üstün Özellikleri:

1. Suya, aside, yağa ve kimyasallara direnci çok iyidir, zamanla direnç

özelliğini yitirmez.

2. Genellikle iki komponentli olan epoksiler,belli süre sonra sıvı halden katı

hale geçer. Sertleşme sırasında düşük oranda çekme meydana gelir.

3. Mükemmel mekanik dayanıklılığa sahiptir. Islakken 140ºC, kuruyken

220ºC ‘ye kadar ısıl dayanıma sahiptir.

10.01.2018



94



Epoksi


4. Sürtünmeye ve aşınmaya karşı dayanıklı yüzeyler oluşturur.

5. Dekoratif uygulamalarda geniş bir renk yelpazesine sahiptir.

6. Agrega ilave edilerek sürtünme direnci artırılır ve kayma direnci

yüksek bir zemin elde edilebilir.

7. Estetiktir, kolay temizlenir ve hijyeniktir. Solvent içermez.

10.01.2018



95




8. Birçok elyaf ile iyi bir bağ oluşturur. Cam ve karbon elyafı ile mükemmel

mekanik özelliklere sahip kompozit elde edilebilir. Bu kompozitler uzay,

havacılık ve denizcilik sektöründe yaygın olarak kullanılır.

9. Yapıştırıcı olarak kullanılan bir kimyasal reçinedir. Tamir amacıyla

çatlağa doldurulmuş epoksi, çatlağın neden olduğu süreksizliği giderir ve

çatlak kenarlarını birbirine bağlayarak gerilme yığılmalarını önler.

Epoksi

10.01.2018

http://tr.wikipedia.org/wiki/Cam

http://tr.wikipedia.org/wiki/Havac%C4%B1l%C4%B1k

http://tr.wikipedia.org/wiki/Denizcilik



96



Dezavantajları:

1. Maliyetleri yüksektir.

2. Cilde zararlıdırlar.

3. Doğru karışım son derece önemlidir.

Epoksi

10.01.2018



97



Epoksinin Sertleşmesi, yaklaşık 1 saatlik sürede 127-177

ºC de ve belirli bir basınç altında gerçekleşir.

Genellikle iki bileşeni olan epoksiler, diğer termoset

plastikler gibi belli bir süre sonra sıvı hâlden katı hâle

geçer ve bir iki hafta içinde son sertliğe ulaşırlar.

Epoksi

10.01.2018

http://tr.wikipedia.org/wiki/Plastikler



98



Yapıların çevresel etkilere karşı dayanıklı hale getirilmesi her zaman yapı

sektörünün en önemli tartışma ve araştırma konularından biri olmuştur.

Bundan dolayı epoksi, her türlü kara ve deniz yapılarında, doğanın (rüzgar,

fırtına, dalga, ısıl değişimler, donma-çözünme, kirlenme, kimyasal etkiler, vs.)

ve sanayinin (mekanik, fiziksel ve kimyasal) en kötü şartlarına karşı yapı

yüzeylerini (iç ve dış) estetik olarak kaplayarak korumak için geliştirilen bir yapı

malzemesidir.

Kullanım Alanları:

Epoksi

10.01.2018



99




• Yüzey koruyucu kaplama olarak; Boru

kaplamalarında, Astar olarak teneke kutu

kaplamalarında, zemin kaplamalarında, Aşınmaya karşı

koruyucu kaplama olarak ve dekoratif kaplama olarak

kullanılır.

Epoksi

10.01.2018



100




• İnşaat sektöründe; çatlakların ve oyukların

doldurulmasında, çelik donatıların yerleştirilmesinde

ve yapıştırıcı olarak yapı elemanlarında kullanılır.

• Taze betonu, eski sertleşmiş betona bağlamak için

yapıştırıcı olarak ayrıca prefabrik beton elemanların

montajında, çatlak ve kırıkların tamiratında,

Epoksi

10.01.2018

http://tr.wikipedia.org/wiki/%C3%87elik



101




• Ahşap malzemelerin tamiratında, değişiklik yapılmasında ve imalat

hatalarının giderilmesinde, ve Ahşap, metal (çelik, alüminyum gibi) ve taş

malzemelerin yapıştırılmasında,

• Yüksek dayanımlı zemin ve duvar boyası olarak ve su altı imalatlarında,

• Kimyasal dirençleri, sertlikleri ve yapışma özelliklerinden dolayı otomotiv

sanayinde,

• Elektrikli ve elektronik cihaz imalatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Epoksi

10.01.2018



102




Dünyadaki petrol rezervlerinin tükenmesi ve mevcut enerji kaynaklarının

çevre kirletici olması sebebi ile alternatif enerji kaynaklarının kullanımı

kaçınılmaz bir hale gelmiştir. İlk büyük petrol krizi ile ivme kazanan rüzgar

enerjisi de bu alternatif kaynaklardan bir tanesidir. 1970'li yılların

başlarındaki teknolojiler ile azami 25 kW mertebelerinde rüzgar türbinleri

imal edilebilirken, kompozit ve elektrik-elektronik teknolojilerindeki

gelişmeler sayesinde günümüzde 5000 kW gücünde makinalar daha

ekonomik bir şekilde üretilebilmektedir. Bu türbinlerin kanatları 60 metre

boyuna kadar cam-karbon-epoksi kompozit malzemelerden

üretilebilmektedir.

Epoksi

10.01.2018



103



Fenolik Reçineler:

Fenol formaldehit kondenzasyon ürünü olup, bu ham maddelerin bazen

türevlerinde kullanılmaktadır. Katı ve sıvı türleri vardır. Yurdumuzda sıvı

reçine üretimi vardır.

300 ºC ye kadar sürekli, eğer asbest elyafla takviye edilirse 1000 ºC ye kadar kısa

süreli olarak kullanılabilirler.

Viskoziteleri yüksektir.

Gözenek oluşma tehlikesi yüksektir. Bu nedenle yüksek kalıplama basınçları gerekir.

Sertleşme sonrası 250 ºC ye kadar ısıl işlem uygulanması gerekir.

Suya ve bir çok aside karşı dayanıklıdırlar. Ancak alkalilere duyarlıdırlar.

Kırılgan yapılı fenolik reçinelerde yüzey kalitesi düşüktür.

10.01.2018



104



Silikon:

Silisyum, oksijen ve muhtelif hidrokarbonlar ihtiva

eden, çok sayıdaki sentetik (sun’i) polimerlerden

birisidir.

Mekanik özellikleri düşük olmasına rağmen 250 ºC

ye kadar sürekli olarak çalışabilir.

Suya, ısıya ve korozyona karşı dayanımları çok iyidir.

Maliyetleri yüksektir.

10.01.2018



105



Poliimit Reçineler:

Yüksek sıcaklık reçinesidir.

127-316 ºC sıcaklığa kadar kullanılan

polimit reçinelerdir.

Üretimleri zordur.

Maliyetleri yüksek reçinelerdir.Renegade Materials (Springboro, Ohio) nowproduces commercial quantities of polyimide-based products, such as this 60-inch wide AFR-PE-4/carbon fiber wovenfabric prepreg. Source: Renegade Materials

10.01.2018



106

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)Termoset Plastik Malzemeler:

Poliüretan/Üretan:

• Karbamat bağlantıları ile birleştirilen organik üniteler zincirinden oluşan bir

polimerdir. Köpükler, yüksek performanslı yapıştırıcılar, sentetik elyaf,

contalar, halıların alt kısımları, sert plastik gibi malzemelerin imalatında

kullanılırlar.

• Esnek poliüretan köpükler, poliüretan süngerler olarak da bilinirler ve

yataklarda, mobilyalarda konfor malzemesi olarak kullanılırlar. Esnemeyen

poliüretan köpükler ise, daha çok ısı ve ses izolasyonunda kullanılırlar.

• Poliüretan ürünlere çoğu zamanlar üretan da denir. Ancak etil karbamat

olarak da bilinen özel üretan maddesi ile karıştırılmamalıdır. Poliüretanlar etil

karbamatdan yapılmaz ve onu içermezler.

Poliüretan Su Yalıtım ve Zemin Kaplama

Poliüretan köpük

10.01.2018

http://tr.wikipedia.org/wiki/Polimer

http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=K%C3%B6p%C3%BCk&action=edit&redlink=1

http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Yap%C4%B1%C5%9Ft%C4%B1r%C4%B1c%C4%B1&action=edit&redlink=1

http://tr.wikipedia.org/wiki/Conta

http://tr.wikipedia.org/wiki/Hal%C4%B1

http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%9Cretan&action=edit&redlink=1

http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Etil_karbamat&action=edit&redlink=1

http://www.google.com.tr/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=4PaRSLFry6oKfM&tbnid=pCx2EHboWPL9JM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.1000ayapitasarim.com/poliuretan-kopuk/&ei=T3ExUqyxNsigtAaXp4CADw&psig=AFQjCNFcEBE9awzy1UfwsJdGrYpVzya2PQ&ust=1379058383973368

http://www.google.com.tr/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=4PaRSLFry6oKfM&tbnid=pCx2EHboWPL9JM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.1000ayapitasarim.com/poliuretan-kopuk/&ei=T3ExUqyxNsigtAaXp4CADw&psig=AFQjCNFcEBE9awzy1UfwsJdGrYpVzya2PQ&ust=1379058383973368



107

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)Termoset Plastik Malzemeler:

Poliüretan/Üretan:

• Poliüretanlar ilk kez Alman bilim adamı Otto Bayer tarafından 1937 yılında

bulunmuştur.

Poliüretan kumaş kaplı koltuk

Otto Bayer (1902-1982) with a polyurethane foam mushroom

• Günlük hayatımızda hemen elimizin altında bile kullanılmasına karşın farkında

olmadığımız poliüretan artık otomotiv, sünger, ayakkabı, taşıma, soğutma, yalıtım,

mobilya, tekstil, gıda, elektronik, boya, sanayi parçaları üretimi ve sağlık sektörü

(biyouyumlu) gibi branşların değişmez parçası olmakla birlikte inşaat ve yapı

sektöründe henüz yerini tam olarak bulamamıştır.

%100 Poliüretan deri ceket

Poliüretan süngerden, ses yalıtım odası

10.01.2018

http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Otto_Bayer&action=edit&redlink=1

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=BNVR0_25j-MmXM&tbnid=oI0Vnq9Topu52M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.sesyalitimsungeri.net/ana-sayfa.html&ei=kHIxUq_mB4ffsgbGrICoBg&psig=AFQjCNFiRrplw33tXqHRqJH4uZTjihuLyw&ust=1379058452700892

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=BNVR0_25j-MmXM&tbnid=oI0Vnq9Topu52M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.sesyalitimsungeri.net/ana-sayfa.html&ei=kHIxUq_mB4ffsgbGrICoBg&psig=AFQjCNFiRrplw33tXqHRqJH4uZTjihuLyw&ust=1379058452700892



108



Cynate Ester

Genellikle uçak endüstrisinde kullanılırlar.

Yalıtkanlıkları çok iyidir.

Yaş durumda 200ºC’ ye kadar kullanılabilirler.

10.01.2018



109


Termoset Plastik Malzemeler> Bazı Termoset Matrislerin Özellikleri

Özellik Polyester Epoksi Polimit

Yoğunluk(gr/cm3) 1.1 - 1.4 1.1 - 1.2 1.43 - 1.9

Çekme Mod.(GPa) 1.2 - 4 2 - 5 3.1 - 4.9

Kayma Mod.(GPa) 1 - 2 1.5 -

Çekme Muk.(MPa) 45 - 95 55 - 120 70 - 110

Basma Muk.(MPa) 140 - 90 - 288

Poisson Oranı 0.35 -0.36 0.25 – .39 -

Kopma uzaması(%) 2 - 6 1.5 – 8.5 1.5 - 3

10.01.2018



110


Termoset polimerler düşük mol kütleli bir ön polimer içerisine gerekli olan çapraz

bağlayıcılar, katkı ve dolgu maddeleri karıştırılarak kalıplamaya hazırlanırlar.

Kalıplanmadan önce viskoz sıvı veya toz halindedirler. Bazı uygulamalarda toz reçineler

yeniden granül, palet, tablet veya benzeri geometrilerde sıkıştırılarak şekillendirilirler ve

depolanırlar.

İçerisine sertleştirici ve hızlandırıcı maddeler katılarak depolanan termosetler, depolama

sırasında çapraz bağlanma tepkimeleri vermeye yatkındırlar. Bu nedenle uygun bir süre

içerisinde şekillendirilmeleri gerekir.

Depolanma süresi önleyici katılmamış alkit reçineleri ve doymamış poliesterler için birkaç

hafta, fenolik reçinelerde ise iki yıl kadardır.

TERMOSETLERİN İŞLENMESİ

10.01.2018



111


Termosetlerin kalıplama yöntemleri

Sıkıştırarak kalıplama

Transfer kalıplama

Enjeksiyon kalıplama

Döküm

10.01.2018



112


Termoplastik Malzemeler

1. Hem otomotiv sektöründe hem de uçak sanayisinde yaygın olarak

kullanılan Termoplastiklere, ısıl yumuşar reçineler de denir.

2. Termoplastikler ısıtıldıklarında yumuşar, soğutulduklarında tekrar

sertleşirler. Metallerin yaklaşık 5 katı termal genleşme katsayılarına

sahiptirler.

3. Özgül ısıları metallerin 2 katı seramiklerin 4 katıdır.

4. Termal iletkenlikleri ise metallerden 3 kat düşüktür.

Genel Özellikler:

10.01.2018

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=UuNiL23dBbpZqM&tbnid=g6UDfFAkgwpS9M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.starthermoplastics.com/&ei=pnQxUrHZLMHStAaW4oGABQ&psig=AFQjCNEK4xi_mD49YlBpBzmfklWyXs-m_g&ust=1379059213157828

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=UuNiL23dBbpZqM&tbnid=g6UDfFAkgwpS9M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.starthermoplastics.com/&ei=pnQxUrHZLMHStAaW4oGABQ&psig=AFQjCNEK4xi_mD49YlBpBzmfklWyXs-m_g&ust=1379059213157828



113


Termoplastik Malzemeler

Genel Özellikler:

6. Çoğunlukla enjeksiyon ve ekstrüzyon

kalıplama yöntemleri ile üretilen

termoplastikler, GMT (Glass Mat

Reinforced Thermoplastics /

Preslenebilir Takviyeli Termoplastik)

üretim tekniklerinde kullanılırlar.

Durable and very flexible thermoplastic elastomer hose with a high degree of flexibility

10.01.2018



114

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)Termoplastik Malzemeler

Avantajları:

1. Hammadde olarak raf ömürleri uzundur. (raf ömrü: rafa kaldırıldığında

dayanabileceği ömür)

2. Geri dönüşüm kabiliyetleri bulunmaktadır.

3. Yüksek süneklik oranına (%1-500) sahiptirler.

4. Termoplastik mamuller, işlem sonrası ısıtılarak yeniden şekillendirilebilirler.

5. Oda sıcaklığında katı halde bulunan termoplastikler, soğutucu olmaksızın

depolanabilirler.

6. Sertleşmeleri için organik çözücülere ihtiyaç duyulmaz.

7. Üstün kırılma toklukları nedeniyle darbe dayanımları da yüksektir.

8. Elektrik yalıtkanlık özellikleri çok iyidir.

10.01.2018



115

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)Termoplastik Malzemeler

Dezavantajları:

1. Çok düşük mukavemete (bilhassa çekme) düşük sertliğe ve düşük rijitliğe sahiptirler.

2. Kompozit malzeme üretiminde matris olarak kullanılmaları zor ve maliyetleri de

yüksektir.

3. Oda sıcaklığında işlenmeleri zordur.

4. Bazı termoplastikleri istenilen şekillere sokabilmek için çözücülere ihtiyaç duyulur.

5. Termoplastik hammaddeleri, termoset malzemelere göre daha pahalıdır.

6. Oda sıcaklığında bile sünme (zamana bağlı şekil değişimi) olabilir.

7. Düşük ergime sıcaklığına sahiptirler.

10.01.2018



116

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)Termoplastik Malzemelerden Bazıları

• Asetal / Poli-Methelene-Metilen (POM) •

• Poli-Etilen (PE) •

• Polimet metha arkilik (Akrilik) (PMMA) •

• Poli-Amids (PA) / Naylon •

• Akronitril-Butadiene-Streyn(ABS) •

• Poli-Propilen (PP) •

• Poli-Tetra-Fluor-Ethylene (PTFE) •

• Poli-Vinil-Klorür (PVC) •

• Poli-Eter-Sülfon (PES) • Poli-Eter-Imid (PEI) •

• Poli-Amid-Imid (PAI) • Poli-Phenilen-Sulfid (PPS) •

• Poli-Eter-Eter-Keton (PEEK) • Poli-Stiren (PS) •

10.01.2018



117


Asetal / Poli-Methelene-Metilen (POM) :

• Temel malzemesi formaldehit olup ticari olarak Poli-Methelene-

Metilen (POM) bilinir.

• Yüksek rijitlik, dayanım, tokluk ve aşınma direncine sahiptir.

Ergime noktası (180oC) olup nem alma kapasitesi düşüktür.

• Bu özellikleri ile çinko ve pirince yakındır. Bazı otomobil parçaları,

kapı kolları, pompa parçaları gibi elemanların imalatında kullanılır.

Asetal den yapılmış bir bağlantı elemanı

10.01.2018



118


Polimet metha akrilik (Akrilik) PMMA:

Akrilik veya Poli-Met-Metha-Akrilik (PMMA), lineer polimer olduğundan

şekilsizdir.

Saydamlığı nedeniyle optik uygulamalarda cama alternatif olarak kullanılır.

Örnek: oto kuyruk ışığı lensleri ve uçak camları.

Çizilme dirençlerinin düşük olması camlara göre dezavantajdır.

Tekstilde ve Poli-Akro-Nitril (PAN) üretiminde yaygın olarak kullanılır.

Akrilik ip

Akrilik saydam levhalar

Akrilik kazak

10.01.2018



119


Akronitril-Butadiene-Streyn (ABS)

Üstün özelliklere sahip olan ABS iki fazlı olup

1. fazı sert Streyn-Acrylonitrile kopolimeri

iken,

2. fazı Streyn-Butadiene kopolimeri olup

kauçuktur.

Üç farklı temel hammaddesi değişik

oranlarda karıştırılarak elde edilir.

ABS den yapılmış bir alet çantası

10.01.2018



120


Poli-Tetra-Fluor-Ethylene (PTFE)

• Teflon olarak ta bilinen bu malzemenin, çevresel ve

kimyasal etkilere karşı direnci oldukça iyidir.

• Sudan etkilenmez ayrıca elektrik ve ısıl direnci iyidir.

• Düşük sürtünme direncinden dolayı yağlanamayan

parçaların imalatında kullanılır.

• Kimya sanayisinde ve gıda sektöründe de kullanılmaktadır.

10.01.2018



121


Termoplastik Malzemelerden Bazıları

Poli-Amids (PA)

• En önemli PA ailesi Naylon (Naylon 6 ve Naylon 6.6) olup Du

Pont şirketi tarafından geliştirilmektedir. Mukavemeti, elastik

modülü yüksek ve aşınma direnci de iyidir.

• Kendi kendini yağlama özelliğine sahiptir. 125oC ye kadar mekanik

özelliklerini koruyabilir.

• Su emmesi en önemli dezavantajıdır.

• Düşük sürtünmenin gerekli olduğu ve yüksek mukavemet gerekli

olmadığı yerlerde (Dişli, yatak gibi) metal yerine kullanılabilir.

• İkinci gurup PA Aramidler olup ticari isimleri Kevlardır. Kevların

özgül mukavemeti çelikten oldukça yüksektir.

PA dan yapılmış kapı çekme kolları

10.01.2018



122


Poli-Etilen (PE)

• Düşük ve yüksek yoğunluklu olmak üzere iki türü

olan PE nin deformasyon direnci iyidir.

• Düşük nem alma, düşük maliyet, kimyasal

kararlılık, kolay işlenebilirlik, yalıtkanlık gibi

üstün özelliklerinden dolayı film ve tel imalatında

kullanılırlar.

• Yüksek yoğunluklu PE nin mukavemeti ve rijitliği

daha yüksektir. Şişe, boru gibi elemanların

imalatında kullanılır.PE borular

Granür PE

10.01.2018



123


Poli-Propilen (PP)

• Enjeksiyon kalıplarında kullanılan hafif bir plastik olup

özgül mukavemet değeri çok iyi konumdadır.

• Ergime sıcaklığının yüksek olmasından dolayı belirli

alanlarda kullanılır.

Poli-Vinil-Klorür (PVC)

• Gıda anbalajlama, oyuncak, döşeme, pencere, kapı

imalatlarında kullanılırlar.

• Ayrıca rijit borular, tel ve kablo yalıtımı, film imalatı gibi

alanlarda kullanılır. PVC ısı ve ışığa karşı kararsızdır.

10.01.2018



124

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)Termoplastik Reçinelerin Erime ve İşlem Sıcaklıkları

Malzeme Erime sıcaklık aralığı (°C)

Maksimum işlem

sıcaklığı (°C)

PP Poli-Propilen 160-190 110

PA Poli-Amid 220-270 170

PES Poli-Eter-Sülfon - 180

PEI Poli-Eter-Imid - 170

PAI Poli-Amid-Imid - 230

PPS Poli-Phenilen-Sulfid 290-340 240

PEEK Poli-Eter-Eter-Keton 390 250

10.01.2018

Kompozit Bileşenleri ve Etkileri –MATRİS


125

Plastik Matris Malzemeleri (Reçineler/Polimerler)Termoplastik Reçinelerin Mekanik ve Termal Özellikleri

Malzeme Adı

Öz Kütle g/cm3

Çekme Muk. MPa

Elastik Mod. MPa

Sıcaklık Sınırı oC

Poli-Etilen (PE) (düşük yoğunluk) 0.92-0.93 7-17 105-280 80

Poli-Etilen (PE) (yüksek yoğunluk) 0.95-0.96 20-37 420-1260 100

Poli-Vinil-Klorür (PVC) 1.50-1.58 40-60 2800-4200 110

Poli-Propilen (PP) 0.90-0.91 50-70 1120-1500 105

Poli-Stiren (PS) 1.08-1.10 35-68 2660-3150 85

Akronitril-Butadien-Streyn(ABS) 1.05-1.07 42-50 - 75

Poli-Met-Metha-Arkilik (PMMA) 1.11-1.20 50-90 2450-3150 125

Poli-Tetra-Flor-Etilen(PTFE)(Teflon) 2.10-2.30 17-28 420-560 120

Poli-Amids (PA) Naylon 6.6 1.06-1.15 60-100 2000-3500 82

10.01.2018



126


Elastomerler

Elastomerler, termosetler gibi çapraz bağlı olan uzun zincir

moleküllerinden oluşur. Küçük kuvvetler etkisinde çok büyük

elastik deformasyonlar meydana gelir.

Bazılarında % 500 civarında elastik şekil değişikliği meydana

gelebilir. En önemlileri kauçuk olup iki kategoride

incelenebilir:

a- Doğal kauçuk; Belirli bitkilerden elde edilir.

b- Sentetik kauçuk; termoset ve termoplastik polimerlerde

kullanılırlar ve benzer polimerizasyon işlemleriyle üretilirler.

Elastomer Tampon

10.01.2018



127

Metal Matris Malzemeleri

Genel Özellikler:

1. Metal matrisli kompozitler, otomotiv, uzay,

havacılık gibi bazı alanlarda kullanılmaktadır.

2. Metal matris malzemeleri, plastik matrislere göre

mukavemetleri, rijitlikleri ve toklukları yüksek

olduğundan kompozit malzemenin bu özelliklerinin

yükselmesinde büyük katkı sağlarlar.

Bazı durumlarda metaller de matris olarak az da olsa kullanılmaktadır.

10.01.2018



128

Metal Matris Malzemeleri

3. Metal matrisler her elyafla iyi bir kompozit

oluşturmazlar. Ancak yüzeyi silisyum karbür kaplanmış

boron elyafı ile iyi bir kompozit yapı elde edilebilir.

4. Metal matrisler, her elyafla iyi ara yüzey oluşturmadıkları

için kompozit üretimi zor ve pahalı olup bu en önemli

dezavantajlarından biridir.

5. Kompozit üretiminde hafif metallerden alüminyum,

magnezyum, nikel, titanyum, bakır, çinko ve bunların

alaşımları sıkça kullanılan metal matris malzemelerdir.

Genel Özellikler:

10.01.2018



129

Metal Matris Malzemelerden Bazıları

Alüminyum ve Alaşımları:

Yaygın kullanılan metal matrislere örnek olarak 6061 ve 2024 alüminyum alaşımları

ile 1010 saf alüminyum verilebilir.

Kompozit malzeme 450-550oC de sıcak presleme ile üretilir. Böyle bir malzeme

300oC ye kadar özelliklerini korur.

Alüminyum alaşımları ile Karbon elyafı kullanılarak da kompozit üretilebilir. Ancak

aralarındaki korozyonu önlemek için elyaf yüzeyinin nikel veya gümüşle kaplanması

gerekir.

Elektrik iletkenliğinin gerekli olduğu alanlarda tercih edilirler.

Alüminyum alaşımlarında Mg, Mn, Si, Cu, ve Zn alaşım elementleri tek tek veya birkaçı birlikte belirli özellikleri sağlamak

üzere kullanılır.

Bunlar:- Sertleşmeyen alaşımlar: Al-Mg ve Al-Mn, - Çökelme ile sertleşebilen: Al-Cu-Mg, Al-Mg-Si ve Al-Zn-Mg şeklinde

sınıflandırılabilirler.

10.01.2018



130


Magnezyum ve Alaşımları:

Magnezyumun mukavemeti Alüminyumdan düşük olmasına rağmen, yoğunluğu

(1.74 gr/cm3) düşük olduğundan özgül mukavemeti Al dan yüksektir. Bundan

dolayı uzay araçlarında, yüksek hızlı makinelerde ve nakliye araçlarında kullanılır.

Korozyon dirençlerinin kötü olması, düşük rijitlik, yorulma mukavemetlerinin

düşük olması ve yüksek sıcaklıkta sünme ve aşınma özelliklerinin kötü olması

dezavantajlarıdır.

Magnezyumun ile kullanılan alaşım elementleri Al ve Zn dir. Magnezyumun da

sertleşebilen ve sertleşmeyen türleri bulunmaktadır.

Talaşlı imalatta diğer metallere göre daha iyidir.

10.01.2018



131


Çinko ve Alaşımları:

Zn ve alaşımlarının ergime sıcaklıklarının düşük (419oC) olması döküm malzemesi

olarak tercih edilmelerini sağlamaktadır. Bundan dolayı 0.5 mm kalınlıklı ince

cidarlı, karışık şekilli ve küçük çaplı delikler kolaylıkla oluşturulabilir.

Pres dökümle üretilen Zn alaşımları Zamak adını alır: Zamak-3, Zamak-5, Zamak-

8, Zamak-15 ve Zamak-27 alaşım çeşitleri bulunmaktadır. Bu alaşımlar Z33520,

Z35540 vb. şeklinde de kodlandırılmaktadır.

Zn anot ve çelik/döküm katot olmak üzere, dökme demir ve çelik üzerine

kaplandığında korozyon direnci sağlar (Zn ile kaplı çelik=Galvanize çelik).

Çinkonun yoğunluğu (7.13 gr/cm3) olup bu oldukça yüksektir.

Düşük devirlerde ve ağır yüklemelerde aşınma dirençleri çok iyidir.

Zn ve alaşımları oda sıcaklığında yorulma dayanımı iyi fakat düşük sıcaklıklarda

gevrektirler. Bunlar uzun süre kullanımlarında süneklikleri artarken dayanımları

biraz düşer.

Mutfak eşyaları, bazı otomobil hassas parçaları Zn pres dökümle üretilmektedir.

10.01.2018



132


Titanyum ve Alaşımları:

Metaller arasında Titanyumun ısıl genleşme katsayısı en düşük

olanlardandır. Ayrıca mukavemet ve rijitliği Alüminyumdan daha yüksektir.

Korozyon dirençleri de iyidir.

Titanyum ile kullanılan alaşım elementleri Al, Mn, Si ve V dur.

Isıya dayanımları nedeniyle titanyum alaşımları kompresör pervanesi, disk

gibi makine elemanlarının imalatında kullanılırlar.

Matris olarak titanyum alaşımları, Borsic ve SiC elyafla birleştirilerek

kompozit üretilebilir.

Bunların kullanım sıcaklıkları 420-550oC civarındadır.

Üstün özgül mukavemetleri nedeniyle özellikle uçak ve uzay sanayisinde

kullanılır.

Boing 787 için geliştirilmiş bir bağlantı elemanı. TitaniumMetal Matrix Composite(TMMC)

10.01.2018



133

Yüksek Sıcaklık Matrisleri

Seramik; en basit tarifiyle, “çok yüksek

sıcaklıkta pişirilmiş toprak” demektir.

Seramiğin tarihi, uygarlık tarihi kadar eskidir.

Seramik; daha teknik bir tanımla, bir veya

birden fazla metalin, metal olmayan

elementlerle birleşmesi ve sinterlenmesi

sonucunda elde edilen inorganik bileşiktir.

Multifunctional, ceramic matrixcomposite/foam core sandwich structure.

Seramikler

10.01.2018



134


1. Seramikler; Silikatlar, alüminatlar, su ve metal oksitler ile

alkali ve toprak alkali bileşiklerden oluşmaktadır.

2. Seramik grubuna oksitler, nitritler, boridler, karbitler,

silikatlar ve sülfidler girmektedir.

3. Bazı seramiklerde iyonik, kısmen kovalent bağ bulunur.

Bundan dolayı çok kararlı bir yapıya sahiptirler.

4. Bazı seramikler amorf, bazıları kristal yapılıdırlar.

5. Seramik malzemeler; endüstriyel fırınlar (tuğla fb.),

elektrik-elektronik, optik sanayisi gib pek çok alanda

kullanılmaktadır.

Genel Özellikler:

Seramikler

An F-16 Fighting Falcon F100 engine exhaust nozzle with five A500 Ceramic Matrix Composite divergent seals, identified by the yellow arrows.

10.01.2018



135


6. Mukavemetleri çok yüksek olmakla birlikte, Seramik malzemeler, çok sert

ve gevrek yapıya oldukları için kırılgan yapıya sahiptirler. Bu nedenle

kullanım alanları sınırlıdır.

7. Isıl dayanımları yüksek olduğundan, yüksek ısıya maruz yerlerle

kullanılırlar. Örnek: Endüstriyel fırınlar, elektronik ve optik cihazlar

giibi.

8. Ergime sıcaklıkları yüksektir (silis 1750ºC'de alüminat 2050ºC'de ergir).

Elektrik ve ısıl yönden yalıtkandırlar. Silise %6 alüminat ilave edilirse

ergime sıcaklığı 1550ºC'e düşer. Demir oksit ve alkali bileşikler ergime

sıcaklığını daha da azaltarak 900ºC’ye kadar düşürebilir.

Seramikler

10.01.2018



136


9. Seramikler matris olarak kullanılmaları halinde,

kompozit malzemeler 1300oC ye kadar

kullanılırlar. Örnek: SiC veya Al2O3 elyaf ile

takviye edilmiş SiC ve Si3N4 seramikleri

10. Karbon elyafının da kullanıldığı bu tür

matrislerde (cam, seramik, mullit, MgO, Al2O3,

Sic) elyafın görevi malzemenin tokluğunu

artırmaktır

Seramik matris kompozitten yapılmış bir yanma odası elemanı

Seramikler

10.01.2018



137


Karbon Elyafı – Karbon Matrisi (Carbon/carbon)

Karbon matris ve karbon elyafından üretilmiş kompozitler4000oC ye kadar dayanabilirler.

Bu kompozitler, yüksek sıcaklıklarda çok iyi termal ve mekanik özelliklere sahiptirler.

CMC (Ceramic Matrix Composites)-encased carbon/carbon structures that reduce component weight

10.01.2018

Kompozit Bileşenleri - Takviye/Elyaf


138

Elyaf malzemelerinin fiziki özellikleri, üretilen kompozit

malzemenin özellikleri üzerinde çok etkilidir.

Takviye malzemeleri 3 kategoride incelenebilir:

Parçacık takviye elemanları,

Süreksiz elyaf malzemeleri,

Sürekli elyaf malzemeleri

şeklinde sınıflandırılabilir.

10.01.2018



139

Parçacık takviye elemanları:

1. Bu tür takviye malzemeleri, mikroskopik veya makroskopik boyutta olabilirler.

2. Parçacık takviyeli kompozitler, izotropik malzeme gibi değerlendirilebilirler.

MatrisParçacık takviye

Genel Özellikler:

10.01.2018



140


Genel Özellikler:

2. Büyük ve küçük parçacık şeklinde

kullanılırlar:

a. Büyük parçacık olarak kullanılan

kompozitlerde, yük bileşenler tarafından

birlikte taşınır (Agrega).

b. Küçük parçacıklar ise,

dislakasyonların hareketlerini engelleyerek

kompozitin mukavemetini artırırlar. Parçacık

boyutları 1 μm yi geçmez (Al2O3 ve

SiC seramikler).

Agrega Hafif Yalıtımlı Duvar Bloğu

Al2O3 (Alümina)

Alümina compositerefraktor paneli

10.01.2018



141


Avantaj ve Dezanantajları:

1. Döküm yoluyla üretilen parçacık takviyeli kompozitlerin en

büyük dezavantajı, eriyik viskozitesinin düşmesi nedeni

ile parçacıkların ıslatılamaması ve homojen dağılımdaki

zorluktur.

2. Parçacık takviyeli kompozitlerin üretimi elyaf takviyeli

kompozitlere göre daha ekonomiktir.

3.

4. Ancak Elyaf takviyeli kompozitler, parçacık

takviyelilere göre daha üstün mekanik özelliklere

sahiptirler.

10.01.2018



142

Süreksiz Elyaflar (Doğranmış-Öğütülmüş elyaf/Whiskers)

Genel Özellikler:

1. Liflerin çapları birkaç μm yi geçmemektedir.

2. Süreksiz elyaflar, birkaç mm den birkaç cm ye kadar değişen boyutlarda olabilirler.

3. Bu nedenle elyafın parçacık halden lif haline geçişi için çok uzun olmasına gerek yoktur.

10.01.2018



143

Sürekli Elyaflar

Günümüzde kompozit yapılarda kullanılan en önemli takviye malzemeleri sürekli

elyaflardır.

Sürekli elyaflar, özellikle modern kompozitlerin gelişmesinde önemli rol oynamaktadır.

Elyaf takviyeler, kompozitin temel mukavemet elemanları olup,

Düşük yoğunluk,

Yüksek elastisite modülü,

Yüksek mukavemet,

Sertlik

gibi özelliklere sahip olmaları gerekir.

Matris

Sürekli Elyaf

10.01.2018



144

Sürekli elyaf malzemeleri, tel sarma metodu gibi metotlarla

kesilmeden ip şeklinde üretilirler ve kullanılırlar.

Elyaflar kendi boyları doğrultusunda, kompozitin mekanik

özelliklerini iyileştirirler.

Sürekli Elyaflar

10.01.2018



145

Elyaf malzemelerinin yüksek performanslı mühendislik malzemeleri olmalarının nedenleri:

1. Küçük çapta üretildikleri ve iç yapı tane

boyutları küçük olduğu için malzeme kusurları

minimize edilmiştir. Bu nedenle üstün

mikroyapısal özelliklere sahiptirler. Bundan

dolayı Elastisite modülleri ve

mukavemetleri yüksektir.

2. Lif boyu/çap oranı büyük olduğundan matris

tarafından elyafa iletilen yük miktarı da

artmaktadır.

Sürekli Elyaflar

10.01.2018

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.speedace.info/speedace_images/fiberglass_roving.jpg&imgrefurl=http://www.speedace.info/composites.htm&h=290&w=177&sz=14&hl=tr&start=6&tbnid=csNsxI8ZXdrPxM:&tbnh=115&tbnw=70&prev=/images?q=fiberglass+roving&svnum=10&hl=tr&lr=

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.speedace.info/speedace_images/fiberglass_roving.jpg&imgrefurl=http://www.speedace.info/composites.htm&h=290&w=177&sz=14&hl=tr&start=6&tbnid=csNsxI8ZXdrPxM:&tbnh=115&tbnw=70&prev=/images?q=fiberglass+roving&svnum=10&hl=tr&lr=

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.germes-online.com/direct/dbimage/50245311/E_Glass_Direct_Roving.jpg&imgrefurl=http://www.germes-online.com/catalog/17/24/700/198068/high_silica_fiberglass.html&h=360&w=360&sz=13&hl=tr&start=14&tbnid=ZrcG8K-rxdoJNM:&tbnh=121&tbnw=121&prev=/images?q=fiberglass+roving&svnum=10&hl=tr&lr=

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.germes-online.com/direct/dbimage/50245311/E_Glass_Direct_Roving.jpg&imgrefurl=http://www.germes-online.com/catalog/17/24/700/198068/high_silica_fiberglass.html&h=360&w=360&sz=13&hl=tr&start=14&tbnid=ZrcG8K-rxdoJNM:&tbnh=121&tbnw=121&prev=/images?q=fiberglass+roving&svnum=10&hl=tr&lr=



146

Elyaf malzemelerin bir üretim biçimi:

Kompozit bir tabakada farklı yönlerde eşit mukavemet elde edebilmek

için kumaş şeklinde dokunmuş elyaflar kullanılır.

Sürekli liflerle hazırlanan dokuma elyaf kumaşlarının farklı amaçlar

için geliştirilmiş türleri bulunmaktadır.

Sürekli Elyaflar

Örgü dokuma Elyaflar (Woven Fabric)

10.01.2018

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.eagerplastics.com/woven.jpg&imgrefurl=http://www.eagerplastics.com/glasspicts.htm&h=187&w=224&sz=11&hl=tr&start=16&tbnid=qW8WElXUp5tOMM:&tbnh=90&tbnw=108&prev=/images?q=fiberglass+roving+woven&svnum=10&hl=tr&lr=

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.eagerplastics.com/woven.jpg&imgrefurl=http://www.eagerplastics.com/glasspicts.htm&h=187&w=224&sz=11&hl=tr&start=16&tbnid=qW8WElXUp5tOMM:&tbnh=90&tbnw=108&prev=/images?q=fiberglass+roving+woven&svnum=10&hl=tr&lr=



147

Dokuma ElyaflarElyaf malzemelerin bir üretim biçimi:

Sürekli Elyaflar

10.01.2018



148

Başlıca Elyaf Malzemeler:

Cam elyafı,

Karbon (Graphite) elyafı,

Aramid (Kevlar) elyafı,

Bor elyafı,

Oksit elyafı,

Yüksek yoğunluklu polietilen elyafı,

Poliamid elyafı,

Polyester elyafı,

Doğal organik elyaflar

Bu elyaf malzemeleri arasından en çok Cam, Karbon, Bor ve Aramid elyafları kullanılmaktadır. Bu üç elyaf türü

de sürekli elyaf olarak üretilebilmektedir.

10.01.2018



149


Cam elyafı (Glass fiber):

Cam elyafı; silika, kolemanit, alüminyum

oksit, soda gibi maddelerden

üretilmektedir.

Cam elyafı, elyaf takviyeli kompozit

üretiminde en çok kullanılan elyaf türüdür.

Cam elyafı; eritilmiş camın, özel

tasarlanmış, tabanında küçük delikler

bulunan özel bir fırından basınç altında

geçirilmesiyle üretilir.

10.01.2018



150


Cam elyafı: üretim şeması

10.01.2018



151


Cam elyafı:

Cam elyafı biçimlendirildikten sonra yıpranmaya karşı

dayanımın artması için kaplama işlemi yapılır. Elyaf kaplama

malzemesi olarak genellikle kompozit üretiminden önce

(suyla) kolaylıkla çözülebilen polimerler kullanılır.

Elyaf ile reçinenin birbirine iyi yapışması çok önemlidir. Aksi

halde, kompozit malzemenin sertliği ve mukavemeti düşük

olur. Bu durumun engellenmesi için elyaf kimyasallarla

kaplanır.

10.01.2018



152


Cam elyafı:

CTP BORULAR

10.01.2018



153


Cam elyafı:

CTP BORULAR

10.01.2018



154


Cam elyafı türleri:

A Camı - Pencerelerde ve şişe imalatında en çok kullanılan cam çeşidi olup

kompozit üretiminde çok fazla kullanılmaz.

C Camı - Kimyasallara direnci yüksektir. Depolama tankları gibi yerlerde

kullanılır.

E Camı -Takviye elyaflarının üretiminde en çok kullanılan cam türüdür. Düşük

maliyet, iyi yalıtım ve düşük su emiş oranı özelliklerine sahiptir.

S ve R Camı - Yüksek maliyetli ve yüksek performanslı bir malzemedir. Uçak

sanayisinde yaygın olarak kullanılır. Elyaf içindeki tellerin çapları E Camının

yarısı kadar olduğundan lif sayısı artar. Bundan dolayı üretilen kompozitin

özellikleri çok üstün olur ve daha sert yüzey elde edilir.

Silicone-type E-glass Fiber

10.01.2018



155


Cam elyafı

üretim prosesi:

10.01.2018



156


Karbon Elyafı (Carbon Fiber):

1965 ten sonra geliştirilen özellikle uçak ve uzay sanayinde geniş

uygulama alanı bulan karbon elyafı, kompozit teknolojisinde

büyük öneme sahiptir.

Cam elyaf, günümüzde en çok kullanılan takviye malzemesi

olmasına rağmen, gelişmiş kompozit malzemelerde yaygın olarak

karbon elyafı kullanılmaktadır.

Karbon elyafı cam elyafına göre daha hafif ve mekanik özellikleri

daha iyidir. Ancak üretim maliyetleri yüksektir.

Hava araçlarının iskeletlerinde ve spor araçlarında metallerin yerine

kullanılmaktadır.

10.01.2018



157


Karbon Elyafı:

• Karbon elyafı yüksek ısıl işlem

uygulandığında karbonlaşır.

• Bu yeni elyafa grafit elyafı denir.

• Günümüzde karbon elyafı ve grafit

elyafı aynı malzemeyi

tanımlamaktadır.

Carbonfiber gear

10.01.2018



158


Karbon Elyafının Üstün Özellikleri:

1. Yüksek elastisite modülü,

2. Düşük yoğunluğu,

3. Yüksek sıcaklık dayanımın,

4. Korozyon dayanımı,

5. Yüksek sertlik,

6. Yüksek mukavemet ve yorulma dayanımı,

7. Bütün reçinelerle kompozit oluşturabilme,

8. Sürekli geliştirilebildiğinden, karbon elyaf çeşitleri sürekli

değişmektedir.

10.01.2018



159


Karbon Elyafı

• Dezavantajı : Üretiminin Pahalı Olmasıdır.

• Tipleri: Piyasada 2 çeşit karbon Elyafı vardır. Bunlar:

1. Sürekli Elyaf: Dokuma, Örgü ve bobine sarılmış

olarak bulunur. Bantlarda, Prepreg‘lerde, vb.

kullanılmaktadır.

2. Kırpılmış Elyaf (whichkers): Genellikle

enjeksiyon kalıplarında, Basınçlı kaplarda, Makine

elemanları imalatında, kimyasal ortamlarda

kullanılırlar.

10.01.2018



160


Karbon Elyafı

Karbon elyafı iki malzemeden üretilmektedir:

Zift tabanlı karbon elyafı: Düşük mekanik

özelliklere sahip olduğundan yapısal

uygulamalarda az kullanılır.

PAN (PoliAkriloNitril) tabanlı karbon

elyafı: Mukavemeti yüksek ve daha hafiftir.

Sürekli geliştirilmektedir.

Karbon elyafından üretilmiş uçak pervanesi

10.01.2018



161


Karbon Elyafın Isıl Özellikleri

10.01.2018



162


Aramid (Kevlar) Elyafı (DuPont-Aromatic Polyamid)

Genel Özellikleri:

1. Polimerler, matris olarak kullanılmalarının yanı sıra elyaf olarak da

kullanılırlar. Örnek Kevlar (Aramid) bir polimer elyafı olup kompozit

malzemeye yüksek mukavemet ve sertlik kazandıran, hafif bir

malzemedir. Aramid, bir çeşit naylon olan aromatik poliamiddir.

2. Aramid elyafı piyasada daha çok ticari isimleri Kevlar (DuPont) ve

Twaron (Akzo Nobel) ile bilinmektedir. En çok kullanılan Kevlar

(Aramid) elyafları Kevlar 29, ve Kevlar 49 dır.

3. Farklı uygulamalar için farklı özelliklere sahip aramid elyafı

üretilebilmektedir. Genellikle doğal rengi sarıdır.

10.01.2018



163


Aramid (Kevlar) Elyafı

Bazı Üstün Özellikleri;

1. Düşük yoğunluk,

2. Yüksek mukavemet ve yorulma dayanımı,

3. Yüksek darbe dayanımı ve aşınma dayanımı,

4. Yüksek kimyasal dayanım,

5. E-Cam elyafına yakın basınç dayanımı,

6. Kevlar elyaflı kompozitler, Cam elyaflı kompozitlere göre

%35 daha hafiftir.

10.01.2018



164



Dezavantajları

1. Bazı aramid elyaf türleri ultraviole ışınlarına hassastırlar.

2. Işığa duyarlı olduklarından karanlıkta saklanmaları gerekir.

3. Matrisle iyi birleşmeyebilirler. Bu durumda reçinede

mikroskobik çatlaklar oluşabilir. Bu çatlaklar, malzeme

yorulduğunda su emişine yol açabilir.

10.01.2018



165



Bazı Kullanım Alanları:

Balistik koruma uygulamaları; Askeri

kasklar, Yüksek darbe dayanımlı Kevlar 29

kurşun geçirmez yelek imalatında,

Koruyucu giysiler; eldiven, motosiklet

koruma giysileri, avcılık giysi ve

aksesuarları,

10.01.2018



166



Bazı Kullanım Alanları:

Yelkenli yatlar için yelken direği,

Hava araçlarında gövde parçaları,

Tekne gövdesi,

Endüstri ve otomotiv uygulamaları için kemer ve hortum,

Fiberoptik ve elektromekanik kablolar,

Debriyajlarda bulunan sürtünme balatalarında ve fren

kampanalarında,

Yüksek ısı ve basınçlarda kullanılan conta, salmastra vb.

10.01.2018



167


Bor Elyafı

Karbon elyafından daha güçlü ve aynı

zamanda daha pahalı elyaf türü ise bor

elyafıdır.

Bor, oda sıcaklığında katı durumda olan

ikinci hafif elementtir. Çekirdek

(genellikle Tungsten/Wolfram) olarak

adlandırılan ince bir telin üzerine bor

kaplanarak imal edilir. Bu nedenle Bor

elyafı kendi başına bir kompozittir.

10.01.2018



168


Bor Elyafı

• Bor-tungsten elyaflar, sıcak tungsten flama (ince tel) nın

H ve Bortiklorür (BCl3) gazından geçirilmesi ile üretilir.

Böylece Tungsten flamanın dışında bor tabakası oluşur.

• Bor elyaflar değişik çaplarda üretilir. Mekanik özellikleri

yüksek olduğundan havacılıkta kullanılmaktadır.

• Silisyum karbür (SiC) veya Bor Klorür (B4C) kaplanarak

yüksek sıcaklıklara dayanım artar. Özellikle (B4C)

kaplanmasıyla çekme mukavemeti önemli ölçüde artar.

• Bor elyafının maliyeti yüksek olduğundan, son yıllarda

karbon elyafı daha çok kullanılmaktadır.

10.01.2018



169

Başlıca Elyaf malzemeler:

Özellik E-Camı S-Camı Bor Karbon Kevlar49

Yoğunluk(gr/cm3) 2.54 2.49 2.68 1.85 1.44

Çekme Muk.(MPa) 2000 4750 3450 2900 3750

Çekme Mod.(GPa) 80 89 414 525 136

Lif çapı (µm) 3-200 3-13 100-1000 5-13 12

Isıl G.K(oC-1.10-6) 5 2.9 3 -1 -2

Kopma Uz. (%) 2.75 - 0.7 0.5-1.3 2.5

10.01.2018



170

Başlıca Elyaf malzemeler:

10.01.2018

kompozit malzemelerle İlgili genel bilgilerkisi.deu.edu.tr/mehmet.zor/composite...

Documents