Kompozit malzeme; iki ya da daha fazla sayıda farklı malzemenin en iyi özelliklerini tek bir malzemede toplamak amacıyla, makro-düzeyde birleştirilmesiyle oluşturulan yeni malzemedir. Başka bir deyişle birbirlerinin zayıf yönlerini geliştirerek üstün özellikler elde etmek amacı ile bir araya getirilmiş farklı tür malzemelerden veya fazlardan oluşan malzemeler olarak da adlandırılabilir.

Kompozit malzemeler, matris ve takviye olmak üzere iki temel bileşenden oluşur. Bunlardan matris fazı ana bileşeni oluşturur. Temel görevi takviye bileşeninin etrafını sararak bir arada ve istenilen formda durmasını sağlamaktır.

Matris, takviye fazını tasarlanan malzeme formunu koruyarak bir arada tutmak ve uygulanan her hangi bir kuvveti, tahribata uğramadan, ara yüzey bağı vasıtası ile takviye fazına iletmek ve dağıtmaktır. İdeal bir matris malzeme, elyafları uygun şekilde çevreleyerek çok iyi sarabilmelidir. Kompozit yapılarda yükü taşıyan takviye elemanlarının fonksiyonların yerine getirmeleri açısından ana malzemenin (matris) mekanik özelliklerinin rolü çok büyüktür.

Matris malzemelerin diğer görevleri:

1. Matris malzeme fiberleri bir arada tutar, böylece fiberlerin bireysel hareket etmesine engel olur.
2. Matris malzeme kompozit malzemeye yüklenen yükü fiberlere transfer eder.
3. Matris malzeme kompozit malzeme ye şekil verdiği gibi malzemenin katı durmasını sağlar.
4. Matris malzeme, çevresel faktörlerin vermiş olduğu kimyasal ve fiziksel zararlara karşı kompozit malzemeyi korur.

 Matris Malzemeye Göre Kompozit Malzemelerin Sınıflandırılması

Matris malzemeler, kompozit malzemenin kullanım amacına ve üretim tekniğine göre metal, seramik veya polimer malzemelerden oluşabilir.

Metal matrisli kompozit malzemeler; ana malzemeleri çeşitli metal ve metal alaşımı olan kompozitlerdir. Bu kompozitlerde metal esaslı yapı içine gömülen ikinci faz (takviye), değişik geometrik şekilde olabilir. Metal esaslı malzemeler takviye edildikleri malzemelere göre üstün özelliklere sahiptir. Seramiklerin yüksek elastiklik modülü ile metallerin plastik şekil değiştirme özellikleri bir araya getirilerek aşınmaya dayanıklı ve gerilme mukavemeti yüksek malzemeler elde edilebilir.

Seramik matrisli kompozit malzemeler; seramik malzemeler, yüksek sıcaklığa dayanıklı ve hafif oldukları (d= 1,5 3,0 gr/cm3) için oldukça kullanışlıdırlar. Seramik esaslı kompozit malzemeler genellikle yüksek sıcaklıkta çalışması gereken parçalar için kullanılırlar. Sert ve kırılgan olduklarından çok düşük süneklik ve tokluğa sahiptirler ayrıca termal şoklara karşı dayanıksızdırlar. Bu nedenle çoğunlukla liflerle takviye edilirler. Buna karşılık çok yüksek elastiklik modülüne ve çok yüksek çalışma sıcaklıklarına sahiptirler. Seramik kompozitler, yüksek sıcaklıklara karşı çok iyi dayanım göstermekle birlikte rijit ve gevrek bir yapıya sahiptirler. Ayrıca elektriksel olarak çok iyi yalıtkan özelliği gösterirler (Sey-dibeyoğlu, 2012).

Polimer matrisli kompozit malzemeler; polimer matrisli kompozitler, çoğunlukla petrokimya esaslı ürünlerdir ve günümüzde en yaygın kullanım alanı olan malzemelerdir. Polimerik kompozitler korozyona dirençli, uzun süreli kullanıma uygun, işlenmesi kolay, şekillendirilebilen, birim kütle başına yük kapasitesi yüksek malzelemerdir (Vasiliev ve Morozov, 2001). Polimer matrisli kompozitler, termo-set ve termoplastik matrisli kompozitler olmak üzere ikiye ayrılır.

A. Termoset matrisler; lif takviyeli kompozit yapımında daha fazla kullanılır ve sıvı halde bulunurlar, katılaştırıcı ilavesi ile önce jel haline gelir ve sonra da katılaşırlar. Termoset reçineler izotropiktirler. Lif takviyeli kompozit yapımında genellikle düşük viskozitede olmaları tercih edilir.

Yaygın kullanılan termoset reçineler:

• Fenolik reçineler
• Epoksiler
• Polyesterler
• Vinilesterler
• Poliüretanlar

Termoplastik matrisler; genellikle sünek ve ısı ile eritilebilir, soğutma ile katılaştırılırlar. Bu da onlara tekrar şekil verdirilebilme kabiliyeti sağlar. Termoplastikler amorf veya yarı kristalin yapıda olabilirler. Amorf termoplastiklerde moleküller gelişigüzel düzenlenmiş bir yapıdadır. Kristalin bölgede ise moleküller sıkı paketlenmiş düzenli bir yapıdadır. 

Eğer sizde kendi kompozit tasarımlarınızı yapmak istiyorsanız Türkiye’nin en büyük kompozit hammadde tedarikçisi Tila Kompozit ve kompozit üretimi konusundaki destekçiniz Kompozit Akademi ile iletişime geçebilirsiniz.
TilaKompozit
KompozitAkademi