POLMER MATRSL KOMPOZTLER

POLMER MATRSL KOMPOZTLER BENGSU YILMAZ 1311110012 DLAY AYDIN 1311110010 HSAN HOROZ

NEDEN POLMER MATRSLKOMPOZTLER?Malzemede yerine gre salamlk, esneklik, hafiflik, evre artlarna (nem, gne snlar, gibi) dayankllk, darbe dayanm, sertlik gibi gnlk yasamda kullanlan terimlerle ifade edilen zellikler yannda daha bilimsel bir dille ssal genlee katsaylar, yorulma, atlama ve krlma, ekme, eme dayanmlar ve benzeri deerlerin uygunluu aranr.

POLMER MATRSL KOMPOZTLERPolimer kompozitler, iki ana kategoride incelenebilir. -- parack dolgulu kompozitler -- srekli elyaf kompozitler

zellikle srekli elyaf ieren kompozitler yksek performans istenen alanlarda giderek daha ok kullanlmaktadr.

ELYAFLI KOMPOZTLER Bu kompozit tipi ince elyaflarn matris yapda yer almasyla meydana gelmitir. Uzun elyaflarn matris iinde birbirlerine paralel ekilde yerletirilmeleri ile elyaflar dorultusunda yksek mukavemet salanrken, elyaflara dik dorultuda olduka dk mukavemet elde edilir.Elyaf yapnn hatasz olmas da mukavemet asndan ok nemlidir. Elyaflarla pekitirilmi polimer kompozitler endstride ok geni kullanma alanna sahiptir. Pekitirici olarak cam, karbon kevlar ve boron lifleri kullanlr. Gnmzde kompozit yaplarda en nemli takviye malzemeleri srekli elyaflardr. Bu elyaflar zellikle modern kompozitlerin oluturulmasnda nemli bir yer tutarlar. Cam elyaflar teknolojide kullanlan en eski elyaf tipleridir. Son yllarda gelitirilmi olan bor, karbon, silisyum karbr ve aramid elyaflar ise gelimi kompozit yaplarda kullanlan elyaf tipleridir.

Baz Elyaf veya Liflerin (Pekitirici/Takviye Liflerin) zellikleri

POLMER MATRSL KOMPOZTLERN YAPI BLEENLERKullanlan Matrisler Kullanlan Fiberler - Termosetler - Cam Fiberler - Temoplastikler - Karbon Fiberler - Aramid Fiberler

CAM ELYAFLAR Cam elyaf, elyaf takviyeli kompozitler arasnda en bilinen ve kullanlandr.

CAM ELYAFLAR Cam elyafn baz zellikleri aadaki gibi zetlenebilir ; Yksek ekme mukavemetine sahiptirler, birim arlk bana mukavemeti eliinkinden daha yksektir. Isl direnleri dktr. Yanmazlar, ancak yksek scaklkta yumuarlar. Bu zellikleri katk malzemeleri kullanlarak iyiletirilebilir. Kimyasal malzemelere kar direnlidirler.Elektrii iletmezler. Bu zellik sayesinde elektriksel yaltmn nem kazand durumlarda cam elyafl kompozitlerin kullanlmasna imkan tanrlar.

BOR ELYAFLAR Bor elyaflar aslnda kendi ilerinde kompozit yapdadrlar. ekirdek olarak adlandrlan ince bir flamann zerine bor kaplanarak imal edilirler. ekirdek genellikle Tungstendir. Karbon ekirdek de kullanlabilir ancak bu yeni bir uygulamadr Bor elyaflar yksek ekme mukavemetine ve elastik modle sahiptirler. ekme mukavemetleri 2758 MPa ila 3447 MPadr. Elastik modl ise 400 GPadr. Bor elyaflarn Silisyum Karbr (SiC) veya Bor Karbr (B4C) kaplanmasyla yksek scaklklara dayanm artar. zellikle bor karbr kaplanmas ile ekme mukavemeti nemli lde artrlabilir. Bor elyaflarn erime scaklklar 2040 C civarndadr.

ALMNA ELYAFLAR Almina elyaflarn ekme mukavemetleri yeterince iyi deildir ancak basma mukavemetleri yksektir. rnein, almina/epoksi kompozitlerin basma mukavemetleri 2275 ila 2413 MPadr.

Ayrca, yksek scaklk dayanmlar nedeniyle uakmotorlarnda kullanlmaktadrlar.

GRAFT - KARBON ELYAFLAR Karbon, younluu 2.268 gr/cm3 olan kristal yapda bir malzemedir. Karbon elyaflar cam elyaflardan daha sonra gelien ve ok yaygn olarak kullanlan bir elyaf grubudur. Karbon ve grafit ayn hammaddeden elde edilirler, grafit daha yksek scaklkta elde edilir, bu da daha yksek saflk salar.

KARBON ELYAFLAR Karbon lifi ilk defa karbonun ok iyi bir elektrik iletkeni olduu bilinmesinden dolay retilmitir. Karbon fiber, epoksi matriksler ile birletirildiinde olaanst dayankllk ve sertlik zellikleri gsterir. retimi pahaldr. Yksek ekme mukavemetine ve 200 - 300 GPa deerinde orta elastik modle sahip olan elyaflardr. Karbon elyaflarn en nemli zellikleri dk younluun yan sra yksek mukavemet ve tokluk deerleridir.

Karbon Elyaf Dokuma

Elyaf Dokuma Trleri

ARAMD ELYAFLARAramid aromatik polyamid in ksaltlm addr.ki farkl tip Aramid elyaf mevcuttur. Bunlar Kevlar 29 ve Kevlar 49dur.Aramidin mekanik zellikleri grafit elyaflarda olduu gibi elyaf ekseni dorultusunda ok iyi iken elyaflara dik dorultuda ok zayftr. Aramid elyaflar dk arlk, yksek ekme mukavemeti ve dk maliyet zelliklerine sahiptir. Darbe direnci yksektir, gevreklii grafitin gevrekliinin yars kadardr. Bu nedenle kolay ekil verilebilir. Doal kimyasallara direnlidir ancak asit ve alkalilerden etkilenir.

ARAMD ELYAFLARnemli zellikleri; Genellikle rengi sardr. Dk younlukludur. Yksek dayankllk. Yksek darbe dayanm. Yksek anma dayanm. Yksek yorulma dayanm. Yksek kimyasal dayanm. Kevlar fiberli kompozitler Cam fiberli kompozitlere gre 35% daha hafiftir. E Cam tr fiberlere yakn basn dayankll.

TERMOSET MATRSLEREn ok kullanlan matris malzemeleridir.ou termoset matris sertlememeleri iin dondurulmu olarak depolanmak zorundadr.Termoset reineler kimyasal etkiler altnda zlmez ve olaand hava artlarnda dahi uzun mrl olmaktadrlar.Yksek scaklklarda dahi yumuamazlar.Termoset matris malzemelerin retiminde kullanlan malzeme tipleri; epoksi, polyester, vinylester ve fenolik reinelerdir.

TERMOSET MATRSLEREpoksi Reineli MatrislerAvantajlar : Kopma mukavemetleri yksektir. Elyaf yaplarla yksek ba mukavemeti salarlar. Yksek anma direncine sahiptirler. Uucu deildirler ve kimyasal direnleri yksektir.. Dk ve yksek scaklklarda sertleebilme zelliinesahiptirler.Dezavantajlar : Polyesterle karlatrldnda pahaldr. Polyestere oranla daha yksek viskoziteye sahiptirler.

TERMOSET MATRSLERPolyester Reineli MatrislerAvantajlar : Takviyelerin neminin kolayca dar atlabilmesine izin veren dk viskozite. Dk maliyet. eitli uygulamalar iin geni bir snr iinde kolay imal edilebilirlik. yi evresel dayanm.Dezavantajlar : Kr srasndaki yksek ekzotermik reaksiyon zayf elyaf/matris ba mukavemetine neden olur. Sistem gevreklemeye eilimlidir. ok seyreltik alkalilere bile zayf kimyasal diren gsterir.

TERMOSET MATRSLERVinylester Reine Matrisler Polyesterlere benzerler. En nemli avantajlar elyaf ve matris arasnda iyiletirilmi bir bamukavemetine sahip olmalardr.Fenolik Reine Matrisler Fenol, alkalin artlar altnda formaldehitle youtuunda polimerizasyon oluur. Polimerizasyon asidik artlar altnda yaplr. Fenolik reinelerin en byk avantaj yksek scaklk direnleri olmalardr. En nemli dezavantajlar ise dier matris malzemelerine gre mekanik zelliklerinin dk olmasdr.

TERMOPLASTK MATRSLERTermoplastik polimerlerinin eitlerinin ok fazla olmasna ramen matris olarak kullanlan polimerler snrldr. Termoplastikler dk scaklklarda sert halde bulunurlar stldklarndayumuarlar.Oda scaklnda kat halde bulunan termoplastik soutucu iinde bekletilmeden depolanabilir.Termoplastiklerin kompozit malzemelerde matris olarak tercih edilmemelerinin balca nedeni retimindeki zorluklarn yan sra yksek maliyetidir.Otomotiv sektrnde yaygn olarak kullanlan termoplastikler uak sanayisinde de yksek performansl malzeme zmlerinde kullanlmaktadrlar.

TERMOPLASTK MATRSLER

POLMER MATRSL KOMPOZTLERN KULLANIM ALANLARIOtomotiv Sektr Havaclk Sektr Denizcilik Sektr Dier

RETM YNTEMLERAIK KALIPLAMA YNTEMLER El Yatrma Yntemi Pskrtme Yntemi Elyaf Sarma Yntemi Vakum Torbas Yntemi Otoklav Yntemi

RETM YNTEMLERKAPALI KALIPLAMA YNTEMLER Reine Transfer Yntemi (RTM) Pultruzyon Yntemi Ekstrzyonla Kalplama Yntemi Hazr Kalplama Yntemleri Enjeksiyonla Kalplama Yntemi Savurma Kalplama Yntemi

TEEKKRLER