Tekstil ve Moda Sitesi

Kompozit Malzemeler Nedir

Aramid ve Cam Elyaf ile Dokunmuş Tekstil Kompozit Malzeme
Kompozit malzemeler veya kompozitler, makroskobik (cisimlerin ve işlemlerin gözlemlenebilir ve ölçülebilir olması, birbiri içerisinde çözünmeyecek şekilde birleştirilmesi) olarak birbirinden ayrı iki ya da daha fazla malzemenin bir araya getirilmesi ile imal edilen yeni ve kullanışlı üçüncü bir malzeme türüdür.

Kompozit esas olarak karışım manasına gelmesine rağmen çözünen ve çözen bileşenlere sahip değildir ve bu birbiri içinde çözünmeme özellikleri nedeniyle alaşımlardan ayrılır. Kompoziti oluşturan bileşenler arasında, kimyasal bir etkileşim yoktur ve atom alışverişi bulunmaz.

Her kompozitte genellikle iki tip madde vardır; kompozit malzemeler, matris ismi verilen bir ana malzeme ve takviye elemanı ismi verilen daha mukavim bir malzemeden oluşturulur. Amaç ise bileşenlerde tek başına iken mevcut olmayan bazı özelliklerin (hafiflik, dayanım, esneklik, mukavemet, sıcaklığa bağlı davranışlar, iletkenlik vb) geliştirilmesi ve biraraya getirilmesidir. 

Bu malzemeler birbirlerinden farklı fiziksel özelliklere sahiplerdir, ve bir araya getirilmeleri ile oluşan kompozit malzeme her ikisinden farklı özelliklere kavuşur. Genel olarak takviye malzemesi taşıyıcı görev üstlenir ve etrafında bulunan matris faz ise onu bir arada tutmaya ve desteklemeye yarar. Matris bütünleştiren malzeme anlamlarına gelmekte olup, katıştırıldığı malzemeyi kenetleyip dayanımını artırmaktadır. 

İnsanoğlu, ilk çağlardan beri kırılgan malzemelerin içine bitkisel veya hayvansal lifler koyarak kırılganlık özelliğini gidermeye çalışmıştır. Bu konuda en iyi örnek kerpiçtir. Kerpiç üretiminde, killi çamur içine katılan saman, sarmaşık dalları gibi sap ve lifler kerpicin mukavemetini artırmaktadır. Çamur ve samanın karıştırılması ile oluşturulan bu malzeme oldukça eskiden beri bilinen belki de insanlık tarihinin en eski yapı malzemesidir. Günümüzde en çok kullanılan kompozitlerden biri betondur. Çimento ve kumdan meydana gelen malzeme matris çelik çubuklar ile desteklenir. 

Tekstilde ise cam elyafı kompozit tekstillere iyi bir örnektir, polyester elyafı ve cam lifleri ile meydana getirilir. Tekstil kompozitleri matris malzemesi ile tekstil takviye malzemesi olarak elyafın, ipliğin veya kumaşın makro boyutta birleşimi ile elde edilen kompozit yapılar olarak tanımlanabilir. Tekstilde anorganik ve organik elyafların (fiberglas, karbon, aramid, polietilen, polipropilen vb) kullanıldığı kompozit malzemeler üretilmektedir.

6 yorum:

Kompozit malzemeler, sağladıkları avantajlar ve uygulama alanlarındaki çeşitlilik sayesinde bugün tekstil dünyasında önemli bir yer işgal etmektedir. Kompozit yapıda bağ oluşturmanın neredeyse sonsuz bir kombinasyonda ortaya çıkarabilme imkanı, bu konuda yeni çalışmalara ve gelişmelere yol açmıştır. Kullanılan matriks elemanı, takviye elemanı ve kür işleminde uygulanan ortam, kompozitlerin kür işlemini tanımlayan üç ana etkendir.

İki veya daha fazla malzemenin, iyi özelliklerini bir araya toplamak ya da ortaya yeni bir özellik çıkarmak için, mikro veya makro seviyede heterojen karışımıyla oluşan malzemeye kompozit malzeme denir. Kompozit yapı oluşturma nedeni, karışımı oluşturan iki malzemenin: yorulma dayanımı, aşınma dayanımı, korozyon dayanımı, kırılma tokluğu, yüksek sıcaklık özellikleri, elektrik iletkenliği, ısıl iletkenlik, akustik iletkenlik, hafiflik, rijitlik ve estetik görünüm gibi geliştirilmesi istenen özelliklerine sahip yeni bir üçüncü malzeme meydana çıkarmaktır. Böylece var olan standart malzemelerden daha üstün özelliklere sahip yeni oluşumlar meydan getirilir.

Tekstil kompozitleri, matris malzemesi ile tekstil takviye malzemesi olarak elyafın, ipliğin ya da kumaşın makro boyutta birleşimi ile elde edilen kompozit yapılar olarak tanımlanabilir. Bu yapılarda tekstil bileşeni (tekstil önşekili de denilmektedir) mukavemeti ve boyutsal stabiliteyi sağlama görevini üstlenir.

1960 lı yıllardan beri tekstil kompozitleri yapısal uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu malzemelerin düşük yoğunluklarda yüksek dayanımı ve sertliği, yüksek enerji depolama davranışları ve mükemmel yorulma performansları vardır. Ancak tek yönlü liflerin ve matrisin birleşimi ile oluşan tabakaların bir araya gelmesi ile elde edilen ilk nesil tekstil kompozitlerinde liflerin yerleşim doğrultusuna dik yönlerdeki sertlikleri ve dayanımları düşüktür. Bu sorun kompozit malzemelerin geliştirilmesinde dönüm noktası kabul edilmiştir. Yürütülen çalışmalar sonucunda çözüm olarak:
1. Tabakaların kullanımı ile çok yönlü kompozit malzemelerin üretimi,
2. 2 boyutlu tekstil yapılarının kullanılması önerilmiştir.

Güçlü bir kompozit malzeme: Yeni özellikler kazandırılmış tekstil beton. Tekstiller ve kompozit malzeme kullanımı sayesinde daha fazla çekme ve bükme dayanımı. Tekstil beton çok yönlü çeşitleriyle yeni türden prefabrik yapı elemanları, tadilat için son derece ince beton tabakaları ve inşaatta çağdaş tasarım imkânları sağlamaktadır. Böylelikle geleneksel beton malzemesiyle tasarımın potansiyellerini ve seçeneklerini de değiştirmektedir. Klasik çelik donatılı betonarme karşısında tekstil takviyelerin büyük avantajı, korozyona uğramıyor olmalarıdır. Gittikçe daha az malzeme gideriyle daha büyük taşıma kapasiteli yapılar elde etme isteği, sonunda farklı malzemelerin olumlu özelliklerini birleştiren bu kompozit malzemelerin geliştirilmesine yol açmıştır.

Tekstil beton kompozitlerinin güncel kullanım alanları, mevcut eski yapıların onarımı ve güçlendirilmesi ve ayrıca şimdiye dek ulaşılamayan incelikte duvarları olan, yüzeye yakın takviyeleriyle serbest şekillendirilebilen ve bu sayede yeni tasarım imkânları sunan prefabrik elemanların üretimidir.

Haftalık En Çok Okunanlar