Kompozit malzemeler, kısaca ve yaygın olarak kompozit olarakta adlandırılır; birbirinden önemli ölçüde fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip iki ya da daha fazla malzeme’nin bir araya getirildiğinde, ana maddelerden farklı özelliğe sahip bir malzemedir. Son üründe bilişende kullanılan malzemeler birbirinden fiziksel anlamda ayrı olarak kalırlar.

Bir metal matrisli kompozit (MMC), en az iki bileşenli, biri metal olmak üzere bir diğer kompozit bileşen malzemesidir. Metal dışında ki diğer malzeme, ya farklı bir metal ve ya seramik veya organik bileşik gibi başka bir materyal olabilir. En az üç malzemeden teşekkül olan kompozite hibrit kompozit denir.

Kompozite malzemelerin başlıca üretim ve tercih nedenleri son ürünün kompoziti oluşturan maddelerden daha dayanıklı, daha hafif olması ya da aynı karekterde olan diğer kompozit olmayan malzemelere göre bileşenlerinin ucuz olmasıdır.

Belli mühendislik kompozit malzemeler şunlardır;

  • Güçlendirilmiş beton ve masonry
  • Kontrplak gibi kompozit ahşap
  • Güçlendirilmiş Fibre takviyeli polimer ve ya fiberglas plastikler
  • Seramik matrisli kompozitler (kompozit seramik ve metal matrisler)
  • Metal matrisli kompozitler
  • Diğer gelişmiş kompozitler

Kompozitler yapı sektörü, araç sanayi, uzay sanayi, tıp, reklam sanayinde farklı uygulamarla karşımıza çıkar. Tipik kullanımı bina inşaası ve cephe kaplaması da dahil olmak üzere aynı şekilde iç dekarosyonunda da kullanılan malzemelerde de yerini alır.

Kompozitler, kurucu maddeler olarak belirtilen tek tek materyallerden oluşur. Kurucu materyallerin iki ana kategorisi vardır: matris (bağlayıcı) ve takviye. Kompozitin oluşması için her materyalden en az bir porsiyon gereklidir. Bağlayıcı malzeme, takviye malzemelerinin göreli konumlarını koruyarak çevreler ve destekler. Takviye malzemesi bağlayıcı malzemenin özelliklerini geliştirmek için mekanik ve fiziksel özelliklerini verirler. İşte bu sinerji tek tek kurucu maddelerden elde edilemeyen malzeme özelliklerini üretirken, çok çeşitli bağlayıcı ve takviye malzeme sayesinde ürün tasarımcısı ve ya yapı tasarımcısının en uygun kombinasyonu seçmesine olanak verir.



Satışını yaptığımız

Alüminyum Kompozit Panel Ürünlerimiz için tıklayın.


Doğada mevcut olan Kompozitler

Kompozitler doğada da doğal olarak mevcutlardır. Örneğin Ahşap selüloz ve ligninden yapılmış kompozit bir malzemedir. Selülozun uzun lifleri (takviye) matris (lignin) ile bir arada tutulur. Lignin’in bağlama kuvveti ahşapı aynı zamanda selülozdan oluşan pamuktan daha güçlü kılan şeydir.

Deniz kabuğu, protein ve karbonhidrat liflerinden (matriks) oluşan yapı içine gömülü kalsiyum karbonat kristallerinden (takviye) oluşan kompozit bir malzemedir.

Takviye

Takviye, mukavemeti, sertliği ve yükü taşıma kabiliyeti sağlayan malzemedir. Cam elyaflar en yaygın kullanılan takviye malzemesidir. Bununla birlikte, birçok gelişmiş kompozit malzeme de cam elyaf değil saf karbon lifleri kullanılır. Karbon lifleri cam elyaflarından daha güçlü olmakla birlikte üretilmesi daha pahalıdır. Karbon lifli kompozitler genellikle kısaca karbon fiber olarak adlandırılırlar. Takviye malzemesinin kompozit malzeme içindeki rolü temel olarak düzgün reçine sisteminin mekanik özelliklerinin arttırılmasıdır. Kompozitlerde kullanılan liflerin kendine hasözellikleri kompozitin fiziksel ve kimyasal durumuna farklı şekillerde katkı sağlarlar. Uçaklar, üst düzey bisiklet çerçeveleri, golf kulüpleri ve hatta kemik ve eklem replasmanları gibi çeşitli ürünlerde kullanılırlar.

Matris

Matris genellikle yapışkan ve lifleri hasara karşı korumak amaçlı olarak sertleşen bir malzemedir. Modern kompozitler de yapıyı bir arada tutmak için çoğunukla plastik kullanırlar. Plastik yüksek sıcaklıklarda şekillendirilebilir ve farklı şekillerde kalıplanabilir. Plastik soğudukça sertleşir.

Matrisin ana fonksiyonu, gerilim kuvvetlerini transfer etmek ve takviye lifleri bir arada tutmak ve lifleri mekanik ve çevresel zararlardan korumaktır. Matris malzemeler için temel gereksinim, kırılma yükünün tuttuğu elyaftan daha büyük olması gerekliliğidir.

İleri düzey uygulamalar için matriks olarak seramikler, karbon ve ya metaller kullanılır. Karbon, sürtünmeye ve aşınmaya maruz kalan ürünler için, örneğin, disk fren balataları için kullanılır. Disk fren balataları, silika (takviye) ile doldurulmuş bir karbon fiber (matris) çerçevesine sahiptir. Ortaya çıkan malzeme, termal olarak dayanıklı olduğu kadar yüksek aşınmaya dirençlı bir özelliğe sahiptir.

Kompozit Matris Malzemelerinin Türleri

Üç ana kompozit matris malzemesi türü vardır:

Seramik matriks - Seramik matrisli kompozitler (CMC'ler) kompozit materyallerin bir alt grubudur. Seramik bir matrikse gömülü seramik liflerden oluşurlar ve bu sayede seramik elyaf takviyeli seramik (CFRC) malzeme oluşur. Matris ve lifler herhangi bir seramik malzemeden oluşabilir. CMC malzemeleri, geleneksel teknik seramiklerin karşılaştığı düşük kırılma tokluğu, kırılganlık ve sınırlı termal şok direnci gibi başlıca dezavantajların üstesinden gelmek üzere tasarlandı.

Metal matris - Metal matrisli kompozitler (MMC'ler), en az iki bileşen içeren metal veya başka bir malzeme veya farklı bir metal içeren kompozit malzemelerdir. Metal matris, mukavemeti ve aşınmayı iyileştirmek için diğer malzeme ile takviye edilir. Üç veya daha fazla bileşen parçası mevcut olduğunda, bu hibrit bir kompozit denir. Yapısal uygulamalarda, matris genellikle magnezyum, titanyum veya alüminyum gibi daha hafif bir metalden oluşur. Yüksek sıcaklık uygulamalarında kobalt ve kobalt-nikel alaşım matrisleri yaygındır. Tipik MMC'nin üretimi temel olarak üç tipe ayrılır: katı, sıvı ve buhar. Sürekli karbon, silisyum karbür veya seramik lifler, metalik bir matris malzemesine gömülebilen malzemelerin bazılarıdır. MMC'ler yangına dayanıklıdır, geniş bir sıcaklık aralığında çalışırlar, nemi emmezler ve daha iyi elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptirler. Ayrıca radyasyon hasarına karşı direnç ve gazsızlık gibi gerekliliğin olduğu alanlarda uygulama şansı bulmuşlardır. Kompozitler için çoğu metal ve alaşımlar iyi bir matris bileşenidir.

Polimer matris - Polimer matrisli kompozitler (PMC'ler), termoset, termoplastik ve kauçuk olmak üzere üç alt tipe ayrılabilir. Polimer, kovalent kimyasal bağlarla bağlanan tekrarlayan yapısal birimlerden oluşan büyük bir moleküldür. PMC'ler, elyaf takviyeli dağınık faz ile birleştirilmiş bir polimer matrisinden oluşur. Bunlar kolay üretim yöntemleri sebebiyle daha ucuzdurlar. PMC'ler metallerden veya seramiklerden daha az yoğun, atmosferik ve diğer korozyon şekillerine dayanabilir ve elektrik akımının iletilmesine karşı üstün direnç sergiler.

Çimento Kompozit Malzeme midir?

Beton, kompozit bir malzeme olarak kabul edilir, çünkü bu çok yönlü yapı malzemesini oluşturmak için bir araya gelen bir dizi malzemeden oluşur. Betonun çoğu Portland Çimentosu, agregalar (çakıl, ufalanmış taşlar) ve kumdan oluşur. Karışıma su eklenir.

Çelik Kompozit Malzeme midir?

Çelik bir alaşımdır. Alaşım ve kompozit arasında temel bir fark vardır. Bir alaşımda, kurucu elemanlar karıştırıldıktan sonra orijinal özelliklerini muhafaza etmezler, oysa bir kompozitde, kompoziti oluşturan malzemeler orijinal özelliklerini korurlar.

Alüminyum Kompozit Malzeme midir?

Alüminyum kompozit malzemeden (ACM) yapılmış alüminyum kompozit paneller (ACP), alüminyum olmayan bir çekirdeğe yapıştırılmış iki ince kaplı alüminyum levhadan oluşan düz panellerdir. ACP'ler sıklıkla binaların dış cephe kaplaması veya cephelerinde, yalıtım ve tabelalarda kullanılır.

Neden Kompozite?

Kompozite malzemeler belli uygulamalara özeldir. Takviye, matris ve bunları bir araya getiren süreçleri dikkatle seçerek, kompozitlerin özellikleri belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde uyarlanabilir. Kompozitler, karmaşık şekillerde kalıplanabilir olma avantajına sahiptir. Bu, sörf tahtaları, tekne gövdeleri veya bisiklet çerçeveleri gibi ürünler üretirken büyük bir avantajdır.