Karbon fiberler ve cam elyaf malzemeler, kompozit malzemelerin iyi örnekleridir.
Kompozit malzeme elde etmedeki temel kural matris aşamasının oluşturulmasıdır. Bu matris fazı metalik olabilir. Örneğin, bu metalik matris fazına karbür fazın eklenmesi kompozit materyali oluşturur. Fakat; Çelik alaşıma eklenen elementlerle hiçbir kompozit materyal oluşturulamaz. Çünkü mikroskop altında homojen bir yapıya sahiptir.
Kompozit malzemelerin elde edilmesinde bir başka nokta, matris fazında takviye elemanlarının eklenmesidir. Donatıların asıl amacı malzeme üzerindeki kuvveti taşımaktır. Kompozit malzemelerdeki matris ve donatı elemanlarını düşünmek gerekir. Örneğin, elyaf bu tür bir malzemede bir takviye elemanı olarak kullanılırsa, matrisin gücü, elyafın büküm yönünde artar. Kompozit malzemelere liflerin eklenmesi, malzemelerin esneklik özelliklerini arttırmaya yarar.
Bu tür malzemelerin gücü hea çelik profil fiyatları gibi çelikten 10 kat daha fazla olabilir. Öte yandan, bu tür malzemelerde çeliğin aşınması gözlenmemektedir. Bu özellik nedeniyle, özellikle günümüzde araçlarda kullanımı artıyor.
Plastik malzemelerin çeliklere göre avantajı korozyon direncidir. Çünkü bildiğiniz gibi, plastik malzemeler de paslanmaz. Fakat; Bu malzemelerin bir dezavantajı yüksek sıcaklıklarda yumuşamalarıdır. Bu tip malzemenin kullanımı hem korozyon direncini hem de yüksek sıcaklık direncini sağlar.
Bu tip bir malzemede bir başka artı, çeliklere kıyasla ağırlıktır. Benzer güçteki bir çeliğe kıyasla, bu malzemelerin ağırlığı yarım buçuk'tur. Bu, bu tür malzemelerin araçlarda kullanımında ağırlık avantajı sağlar. Düşük ağırlık, aynı yakıtla daha uzun mesafelerde seyahat etmek için düşük yakıt tüketimi anlamına gelir.
Diğer malzemeler gibi, büyük bir kütle tarafından üretilemez ve kullanılamaz. Bunun temel nedeni, geleneksel malzemelerin insanlar tarafından yüzyıllardır üretilip kullanılması ve insanların bu materyaller hakkında genel bir bilgiye sahip olmalarıdır. Fakat; bu tür malzemeler için durum böyle değil. Diğer malzemelerle karşılaştırıldığında, nasıl üretileceği güçlü bir know-how gerektirir.
Bu tür malzemelerin üretimi için gereken yatırım genel olarak diğer malzemelere göre daha yüksektir. Çünkü hala genel bir alana hitap etmiyorlar. Hammaddeler, demir çelik endüstrisindeki kadar ucuz değildir ve üretim cihazları pahalıdır. Düşük hacimlerde üretim mümkün olsa bile, büyük ölçekli üretim için yüksek yatırım maliyetleri gerekir.
Bu malzemeler, metaller bakımından birçok açıdan avantajlı olsalar da, geri dönüşüm olmadığında metaller açısından dezavantajlıdırlar. Örneğin, ömrü yeniden eritilen ve döküm yoluyla tamamen farklı bir malzeme olarak imal edilebilen bir dökme demir veya düşük alaşımlı çelik maalesef kompozitler için geçerli değildir.
Günümüz endüstrisinde, bu tür malzemeler dışında, en yaygın kullanılan malzeme grubu metalleridir. Metallerin yaygın olarak kullanılmasının nedeni, üretim yönteminin insanlar tarafından yüzyıllar boyunca bilinmesi ve geliştirilmesidir. Diğer malzeme grubu seramiktir. Seramikler, metaller gibi, insanların uzun yıllardır kullandıkları bir grup malzemedir. Plastik malzemeler, metaller ve seramikler kadar olmasa da, kullanım miktarı her yıl artmaktadır.
İnsanlar tarafından yeni malzeme arayışı, mevcut malzemelerin gelişen teknolojiye ayak uyduramamasıdır. Örneğin, geçen yüzyılda, normal çeliğe kıyasla kullanılan paslanmaz çelik kullanımı, en ufak bir kullanım hatasıyla kolayca güvenilir hale geldi. Veya seramik malzemeler iyi korozyon direncine sahiptir, ancak kırılganlıkları metallere kıyasla çok düşüktür. Plastik malzemelerin, metallerin korozyon ve kırılganlık özelliklerinin iyi olmasına rağmen, yüksek sıcaklıkların tekrar kullanılamamasına rağmen, farklı materyallerin aranmasına yol açmıştır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder