Seramik Lifi Nedir, Seramik Lifi Özellikleri

Seramik liflerinin mikroskop görüntüsü. 

Seramik lifi (Alm. Keramik Faser, Fr. fibre céramique, İng. ceramic fiber), alüminyum florürün 1000-1200 °C’de silika ve su buharı ile ısıtılması sonucu elde edilen ve kırılgan olduklarından genellikle kompozit yapıların içinde destek malzemesi olarak kullanılan alüminyum silikat lifidir. 

Seramik lifleri, metalik olmayan inorganik malzemelerdir. Oksitler, nitritler ve karbitler seramik malzemelerin esasını oluştururlar. Silika, karbon ve cam lifinin kullanıldığı yerlerde uygulama alanı bulurlar. Cam, asbestos ve karbon lifleri ile inorganik lifler sınıfında değerlendirilir. Seramik liflerin önemi ve üretim hacmi, malzeme alanındaki gelişmelerin hızlanmasına paralel olarak, her geçen gün artmaktadır. 

Seramik lifleri, metalik olmayan inorganik malzemelerdir. Yoğunlukları organik malzemelerden yüksek​​ fakat metallerinkinden daha düşük olan​​ seramik lifleri, cam ve karbon lifinin kullanıldığı yerlerde​​ kullanım alanı bulurlar.​​ Seramik lifler, organik ve inorganik diğer liflere göre pek​​ çok​​ farklı özelliklere sahiptirler.​​ Bunların en önemlilerinden biri​​ ısısal kararlılığıdır.​​ Seramik liflerin ısısal kararlılığı organik liflerden ve hatta çoğu metal liflerden daha iyidir.​​ Mukavemet ve elastik modül gibi yapısal özelliklerini, inert ve hatta oksitleyici ortamlarda bile​​ 1200-1400 °C'ye kadar koruyabilir.​​ Mekanik yükleme olmaksızın, bazı seramik lifler erime noktalarına çok yakın sıcaklıklara kadar bu kararlılıklarını muhafaza edebilirler.​​ 

Seramik liflerin​​ kalın filament çapı, yüksek elastik modülü ve düşük kopma​​ uzaması,​​ kullanımda bazı zorluklar ortaya çıkarmakla birlikte; uygun kullanım ile 2 ve 3 boyutlu dokuma ve çapraz dokuma yapılar oluşturulabilir. Kesiksiz seramik liflerin ticari açıdan oksit esaslı (β-faz silikon karbit, SiC) ve oksit esaslı olmayan​​ (alümina-silika, Al2O3-SiO2) ve alüminyum florürün 1000-1200 °C'de silis ve su buharı ile ısıtılmasıyla elde edilen alüminyum silikat seramik lifler diye ayırmak mümkündür​​. Elde edilen kristaller veya lifler 1 cm'ye kadar uzunluktadır ve yüksek mukavemete sahiptir. Takviyeli plastiklerde seramik lifler kullanılmaktadır. 

Seramik liflerinin çoğu, derişik asit, baz ve baz-metal muameleler dışında, mükemmel bir kimyasal​​ kararlılığa​​ sahiptirler. Bu kimyasal kararlılık, bazı oksit esaslı ve oksit esaslı olmayan seramik lifleri​​ için, oksidasyona​​ karşı direnci de dahil edecek şekilde, yüksek sıcaklıklarda muhafaza edilebilir.​​ Kaplamasız (haşılsız) seramik lifi 800 °C’den önce okside olmaya başlar. Bu nedenle, bu haliyle birçok kullanım için uygun değildir. Seramik lifleri, organik liflerle karşılaştırıldığında çok yüksek elastik modül ve basınç mukavemetine sahip olmasından ötürü​​ yüksek sıcaklıklarda kullanılabilmesine,​​ işlenebilmesine imkan tanımakta;​​ metal ve seramik matriks esaslı kompozit malzemelerde mükemmel bir takviye elemanı olarak kullanılabilmektedirler. Seramik liflerinin​​ doğasında olan sertlik özelliği nedeniyle kumaş haline getirmek zor olsa da ince seramik lifleriyle (yaklaşık 10 μm)​​ bu engel büyük oranda aşılabilmektedir​​.