Takviye Nedir?

Kompozit malzeme; iki ya da daha fazla sayıda farklı malzemenin birbirlerinin zayıf yönlerini geliştirerek üstün özellikler elde etmek amacı ile, makro düzeyde birleştirilmesiyle oluşturulan yeni malzemedir. 

Kompozit malzemeler, matris ve takviye olmak üzere iki temel bileşenden oluşur. Takviye bileşeninin temel görevi matris bileşenini takviyelendirerek oluşan kompozit yapıya dayanım ve mukavemet özellikleri kazandırmaktır.

cfrp weave 690x386 1

Takviye elemanı; kompozit üzerine gelen yükün büyük bir kısmını taşımaktadır. Yükün takviye elemanına iletilebilmesi için bileşenler arasında fiziksel ve kimyasal uyumun iyi olması, ara yüzey bağının güçlü olması gerekir. Takviye elemanı ile matrisin ısıl genleşme(1 ) katsayıları arasındaki uyum kalıcı yapısal gerilmelerin oluşmaması açısından önemlidir.

Kompozit malzeme üretilirken; takviye elamanı seçiminde

  • Yüksek elastik modül (2 )
  • Yüksek dayanım
  • Düşük yoğunluk
  • Kimyasal uyum
  • Üretim kolaylığı
  • Isıl direnç gibi kriterlere göre incelenip seçilmelidir.

Takviye malzemesine göre kompozit malzemeleri sınıflandırmanın en kolay yolu ise geometrik şekline göre yapmaktır. Bu bakış açısıyla kompozit malzemeleri iki grupta incelemek mümkündür.

  • Tanecik takviyeli kompozitler
  • Lif takviyeli kompozitler

Tanecik takviyeli kompozitlerde takviye amacıyla kullanılan malzemelerin üç yöndeki boyutları arasında önemli ve belirgin bir fark yoktur. Pul, pelet, granül, küre gibi geometriler veya şekilsiz küçük kırıntılar bu grupta yer alır.

brown fused alumina06354899698Kahverengi Erimiş Alümina

Lif, makroskobik açıdan homojen, boyu kesitinin en az 100 katı olan esnek malzemelerdir. Lif takviyeli kompozitler sürekli lif takviyeli ve süreksiz lif takviyeli kompozitler olarak ikiye ayrılır. Sürekli, dizili fiberler en etkili takviyelerdir ve özellikle yüksek performans kompozitlerde kullanılır. Fiberlerin birbirine göre düzenleri veya oryantasyonu, fiber konsantrasyonu ve dağılımları, lif takviyeli kompozitlerin özelliklerini önemli derecede etkiler. Kompozite uygulanan yük lif yönü ile aynı yönde(açıda) olduğunda en yüksek performans elde edilir. Yükün uygulanma yönündeki az bir kayma bile kompozitin kuvvetinde önemli derecede azalmaya ve çökmeye neden olur. Sürekli elyaf takviyeli kompozitler anizotropik (3) özelliktedir.

kompozithayalleriMatrislere göre genel takviye malzemelerinden bahsedecek olursak:

Metaller için; grafit, alümina, bor, silisyum karpit, bor karpit, kaplanmış bor lifleri, titanyum karpit kullanılır. Bununla birlikte çelik, tungsten, molibden gibi metaller lif haline getirilip kompozitte takviye malzemesi olarak kullanılabilir.
Seramikler için; çeşitli metal tozları, alümina, SiC, Si3N4 (silisyum nitrür) vb. malzemeler kullanılır. Polimerler için; cam lifi, karbon lifi, aramid lifi, çeşitli polimer lifleri , metal tozları ve doğal lifler kullanılmaktadır.

Isıl genleşme (1) : Sıcaklık farkı etkisiyle bir cismin yapısında kendini gösteren artış ya da azalma.
Elastik modül (2) : Bir malzemeye uygulanan düşük gerilmeler altında meydana gelen şekil değişiminin, gerilmeyi oluşturan yükün kaldırıldıktan sonra malzemenin eski şekline gelme özelliğini ifade eden bir değerdir.

Anizotropi (3) : Malzemelerin farklı yönlerde farklı özellik göstermesidir.

 

 

You may also like...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir