Kompozit malzemeler kelime anlamı olarak iki veya daha fazla malzemenin bir araya getirilmesi ile oluşturulan yeni malzemeyi ifade eder. Kompozit malzeme üretimi sayesinde, farklı malzemeler kullanılarak tek bir malzemede istenilen özelliklerin maksimum seviyede elde edilmesi sağlanmaktadır. Malzemeden beklenen özellikleri en üst düzeyde sağlayan bu yöntem teknolojideki gelişmelerle birlikte özellikle son yıllarda büyük oranda tercih edilmektedir. Talep miktarındaki artış kompozit malzeme üretimi alanındaki araştırmaların da gün geçtikçe artmasına ve daha geniş sektörleri kapsamasına neden olmuştur.
Genel anlamda malzemeler; metaller, seramikler ve organik malzemeler olmak üzere 3 ana başlık altında incelenmektedir. Her malzemenin kendine özgü güçlü ve zayıf yönleri bulunur, kompozit malzemelerin oluşturulmasındaki başlıca sebep ise; farklı özellikteki, farklı yapıdaki malzemelerin bir araya getirilerek istenilen üstün özellikte yeni malzemelerin oluşturulmasıdır. Kompozit malzemelerin üretimi sayesinde malzemenin mukavemet özelliği, elektrik iletkenliği, korozyon dayanımı, ağırlık, estetik görünümü gibi temel anlamda beklenen özelliklerin maksimum düzeyde verimliliği amaçlanır. Kompozit malzeme üretimi malzemenin bize sunduğu özelliklerle yetinmeyip, kendi istediğimiz özelliklerin de malzemede bulunmasını sağlayabildiğimiz bir üretim yöntemi olmaktadır.
Tarihsel Gelişim
Geçmiş zamanlara bakıldığında evlerin yapımında kullanılan kerpiç malzeme içerisine saman takviyesiyle aslında kompozit malzemenin temellerinin atıldığı ve 1930’lu yıllarda cam elyafın bulunmasıyla modern anlamda kompozit malzeme üretimine geçişin yapıldığı gözlemlenmiştir. Günümüz koşullarına bakacak olursak kompozit malzemeler özellikle sahip oldukları yüksek dayanım/yoğunluk oranlarından dolayı başta savunma ve uzay sanayi olmak üzere deniz taşımacılığı ve otomotiv sektöründe yaygın olarak tercih edilmektedir.
Kompozit Malzemenin Bileşenleri
Kompozit malzemelerin üretimi için oluşturulan yapılar başlıca matris faz, takviye faz ve ara yüzey olmaktadır. Matris faz malzemedeki ana fazı oluşturur ve takviye fazların bir arada tutulmasını sağlar. Takviye faz; matris içine yerleştirilmiş ikincil fazdır. Takviye fazları matris fazının rijitlik ve dayanımını arttırıcı özellik gösterir. Ara yüzey ise matris faz ile takviye fazın kimyasal, fiziksel veya mekanik yolla birleşmesi sonrası aradaki yapışmayı belirten fazdır.
Kompozit malzemeler sınıflandırılırken matris fazı ve takviye fazına göre sınıflandırılırlar. Matris fazına göre kompozit malzemeler, polimer matris kompozitler, metal matris kompozitler ve seramik matris kompozitler olmak üzere 3 ana başlık altında toplanırlar. Takviye fazına göre kompozit malzemeler ise elyaf takviyeli kompozitler, parçacık takviyeli kompozitler ve tabakalı kompozit malzemeler olarak sınıflandırılırlar.
Farklı ham maddelerin bir araya getirilmesiyle oluşturulan kompozit malzemeler, tek bir malzeme şeklinde beklentileri karşılayan ve yüksek performanslarıyla çok farklı alanlarda kullanılabilmektedirler. Fakat üretimdeki maliyetler, işleme ve üretimdeki zorlukları gibi nedenler kompozit malzemelerin her alanda sıklıkla kullanımına engel teşkil ederken; beklentiyi karşılama kapasitesi ve uzun ömürlü kullanıma uygunluğu günümüz ve gelecek zamanda ileri teknolojiye büyük katkı sağlaması beklenmekte ve bu yönde AR-GE çalışmaları her geçen gün hız kazanmaktadır.
Mühendislik kategorisindeki diğer içerikleri de okumanızı tavsiye ederiz!
