Kompozit Malzemeler Nelerdir ?

Metal, polimer veya seramik malzemelerin makro boyutta birleşmesiyle oluşan ve istenilen özellikte elde edilen malzemelerdir. Composite zaten karma demektir ve Burdan gelmektedir. Makro boyutta bağlanmaktan kastımız ise kimyasal olmayan bir birleşme olmasından dolayıdır. Kompozit malzemelere ihtiyaç duyulmasında en büyük rolü “daha hafif ama daha güçlü olma” fikri oynamaktadır. Daha hafif bir ürün istemekteki amaç tabii olarak enerjiden kazanç sağlamaktır. Bu hafifliğe bir de daha çok mukavemet eklenirse değmeyin keyfimize.. İşte bu iki önemli özelliği bir arada sağlayabilen kompozit malzemeler başta uzay ve havacılık sanayi, otomotiv sanayi olmak üzere bir çok sektörün göz bebeği haline gelmektedir.

Kompozit Malzeme Nedir?

Kompozit malzemeler ana malzeme ve takviye malzemesi olarak iki malzemeden oluşur. Sınıflandırılması ise ana malzemenin çeşidine göre olmaktadır. Ana malzeme metal ise metal matriksli kompozit, polimer ise polimer matriksli kompozit, seramik ise seramik matriksli kompozit olarak adlandırılır. Bir de takviye elemanları ve bunların çeşitleri, yapı içerisine dağılma şekilleri var. Ancak bizim bu yazıdaki amacımız size kompozit malzemenin avantajlarını aktarmak olduğu için bu faktörleri açmayacağız. Tarihsel açıdan bakarsak ilk kompozit malzemenin kerpiç olduğunu görürüz. Saman çamuru daha sağlam hale getirmiştir. Sanayi Devrimi’yle birlikte metal bir numaralı malzeme olarak geniş kullanım alanına sahip oldu.

İkinci Dünya Savaşı’na kadar da böyle olmaya devam etti. Sanayi devriminden sonra dünyanın en büyük sorunu enerjiydi ve 60’lı yıllarda bunu anlayan bilim insanları metalden daha az masraflı ama metal kadar dayanıklı bir malzeme bulmaya yöneldi. Böylece kompozit malzemelerin yaygınlaşması başladı. Günümüzde çok önemli bir yeri var ve gelecekte daha da olacağa benziyor.

Birkaç örnekle bu hafif ve dayanıklı olma özelliklerini açıklayacak olursak

1. Uçak tasarımında mekanik özellikler çok önemlidir. Uçak gövdesinin ve parçalarının basınca dayanıklı olması gereklidir. Uçak yapısında kullanılan geleneksel alüminyum alaşımlar yerine artık epoksi-karbon, epoksi kompozitler tercih edilmektedir. Mekanik özelliğin yoğunluğa oranı malzeme seçiminde önemli bir kriterdir ve kompozitler bu kriterler bakımından metal alaşımlarından oldukça üstündür. Özellikle uçak kanatları ve gövdesi karbon lif-epoksi kompozitinden yapılmaktadır.
2. Otomobillerde kompozit kullanılmasının amaçları şunlardır; Hafifliği sağlamak, yakıt tasarrufu, titreşimi azaltmak ve kazalarda aracın şok emme özelliğini sağlamaktır. Yine aynı şekilde otomobil kaportaları da cam lif- epoksi, karbon lif- epoksi kompozit malzemeleriyle üretilmektedir. Bu malzemeler aynı zamanda metal esaslı kaportalara göre çok çok üstün korozyon dayanımı sergilemektedirler. F1 araçlarının tüm gövdesi tamamen kompozit malzemedir. Ayrıca motor bloklarında SiC/Al kompoziti kullanılarak motorun daha hafif hale getirilmesi ve çalışma sıcaklığında daha iyi hizmet etmesi amaçlanmaktadır.

Diğer kullanım alanları

Spor malzemelerinin üretimi (kayak, tenis raketleri)
Dişli çarklar
Özel takımlar
Kamyon yaprak yayları
Karoseri elemanları
Boru tesisatları
Depolar
Yapı işleri
Deniz araçları yapımında
Elektrik kontak malzemeleri
Nükleer reaktörler
Sürünme dirençli manyetik malzemeler
Batarya ızgaraları
Elektrik elemanları, ısıtıcılar.