Takviye malzemelerinin önemi
- JACOM_CONTENT_CREATED_DATE_ON
- JACOM_CONTENT_WRITTEN_BY
Â
Termoset ve termoplastiklerde kullanılan takviye malzemelerinin çoÄŸunluÄŸu elyaflı bir yapıya sahiptir. Gerçi elyaf dışında köpük, petek, kağıt ve ahÅŸap bazlı takviye malzemeleri de görülmektedir. Buna raÄŸmen takviyeli plastiklerin ana takviye maddeleri elyaflı bileÅŸiklerdir.Â
Kompozit malzemelerde takviye malzemenin mekanik deÄŸerlerini belirleyen komponenttir. BaÅŸlangıç olarak L:H:Baekelandın 1909’da fenolformaldehid kalıplama birleÅŸiÄŸini üretmesi olarak kabul edilebilinir. Fenolmormaldehidin oldukça sınırlı olan darbe dayanımı talaÅŸ, amyant ve diÄŸer takviye malzemeleriyle kıyaslanmayacak ÅŸekilde artmış ve takviyeli plastikler dönemini baÅŸlatmıştır.Â
Takviye maddesinin elyaflı yapısı elastik bir baÄŸlayıcıyla yani termoset bir reçine veya termoplastik bir dokuyla kaplanır. Bütün oluÅŸacak özellikler elyafın cinsi kadar takviye maddesi ve matrix arasındaki baÄŸdaÅŸmayla oluÅŸan baÄŸlar tarafından belirlenir. Kompozitin zorlanması halinde basınç matrix tarafından elyafa iletilir ve bütün elyaf boyunca yürümesi saÄŸlanır. Bu dağılım elyaf boyunca mekanik dayanıklılığı artırır. Ne var ki aynı geliÅŸme elyafa dik yönde görülmez. Ancak elyafın matrix içinde homojen dağılımı takviyenin her yönde yeknesak etkili olmasını saÄŸlayabilir.Â
Takviye maddelerinin çoğunluğu hidrofil, polar ve suya hassastırlar. Halbuki plastiklerle bağdaşabilmesi için hidrofop özellik gerekmekte olup elyafa bir türlü verilmesi gerekir. Bu görevi haşıl maddeleri ve bağlayıcılar üstlenirler. Bunların özelliği hem hidrofil hem de hidrofop merkezlere sahip olarak elyaf ile matrix reçinelerin bağdaşmasını sağlamaktır. Örneğin camelyaf takviyesi için faydalanılan bağlayıcı türü silanlardır. Hidroliz sonucu oluşan silanol grupları camelyafla Sİ-O-Sİ bağları üzerinden bağlanırlar ve gerideki organik kuyruklarıyla da matrix reçinenin cinsine göre ayarlanır. Bu şekilde her matrix için daha uygun bağlayıcılı bir elyaf türü bulunur.
Uygun baÄŸlayıcıyla matrix-elyaf baÄŸdaÅŸması saÄŸlanınca maruz kalınan basıncın elyaf üzerinde optimal dağılmasında bir engel kalmamış olur. Ãœretilen kompozitin mekanik deÄŸerlerinde kullanılan elyafın çapı da önemlidir. Daha düşük çaplı yani ince elyafın bu deÄŸerleri yükselttiÄŸi görülmüştür. Bu etkinin sebebini ince elyafın daha büyük yüzeye sahip olması dolayısıyla elyaf-matrix baÄŸlantısının gücünün artmasında aramak gerekir.Â
Plastik malzemelerinin takviyesinde en çok kullanılan elyaf türü camelyaftır. Bunun yanında bazı doÄŸal elyaf (nylon, poliester, asetat pva gibi) ile yüksek performans elyafı (aramid, bor, carbon metal v.s) kullanım bulmaktadır.Â
Kompozitlerde elyaf ilavesi roving, keçe, kırpılmış veya kumaÅŸ olarak dokunulmuÅŸ olabilir. Seçilen ÅŸekilin tetbikat cinsine ve son üründe eriÅŸilmek istenilen özelliklere uygun olmasına dikkat edilir.Â
Kompozitlerin bir çok sektörde yaygınlaÅŸması oranında elyaf türleri ve üretim ÅŸekillerinde büyük bir Ar&Gefaaliyeti göze çarpmaktadır. Bir taraftan doÄŸal elyafların devreye girerek ekonomi ve çevre bilinciyle hareket edilmekte diÄŸer taraftan da üstün nitelikli elyaf çalışmalarıyla olaÄŸanüstü özellikler geliÅŸtirilmektedir. Havacılık ve uzay teknolojilerinde ulaşılan sonuçlar bugün için bile baÅŸ döndürücü bir düzeye ulaÅŸmıştır. Bu çalışmaların giderek hızlandığı düşünülürse önümüzde bizi hayrete düşürecek ne geliÅŸmeler olacağını tahmin bile edemeyiz.Â
Bu cümleden olarak üç boyutlu tatbikatlar ile hibrid konularını sayabiliriz. Üç boyutlu tatbikatlarda olaÄŸanüstü mekanik deÄŸerler elde edilmekte ve çalışma süreleri çok kısalabilmektedir. Hibrid tatbikatlarında ise deÄŸiÅŸik elyaf türlerin birlikteliÄŸinde her elyafın üstün niteliÄŸinin birleÅŸmesi gibi bir sonuç çıkmaktadır.Â
Camelyaf
Kompozit dünyasının, takviyeli plastikler sektörünün en çok kullanılan takviye malzemesi camelyaftır. Takviyeli plastiklerden bahsedildiÄŸi zaman büyük olasılıkla camelyaf takviyeli poliester akla gelir. Son yıllarda termoset diÄŸer reçineler ve termoplastiklerin de camelyaf takviyeli kullanımında büyük artış gözlenmektedir. Bu kadar raÄŸbet görmesi camelyafın kompozitlere yüksek çekme, bükme ve darbe deÄŸerlerinin yanında belli bir rijidite saÄŸlaması nedeniyledir. Ayrıca ısıya dayanıklılık, ölçü sabitesi ve düşük su emmesi ile dış etkenlere dayanıklılık gibi çok önemli özellikler verir. Nemli ortamlarda gösterdiÄŸi performans elektrik sektöründe çok takdir edilmektedir.Â
Camelyafı esnek bir malzeme olarak tanımlamak mümkündür. Zira yük altında sünmeden esner ve yük kaklınca da eski haline döner. Metal ve organik elyafın aksine camelyaf bünyesinde enerji depolayabilmektedir. Bu özelliÄŸi nedeniyle otomobil sanayinde camelyaftan yay üretilmektedir.Â
Camelyaf üretimi için hammaddeler -kum, kaolin, kireçtaşı ve kolamanit- toz olarak belli bir oranda karıştırılır ve yüksek fırında 1600 ºC’ye ısıtılır. Bu ısıda cam oluÅŸur ve sıvı olarak kanallara akıtılır. Sıvı cam platinden buÅŸinglerden çekilerek 10-24 mikron çapında lif haline getirilir. Camın geçerken katılaÅŸmaması için buÅŸingler elektrikle ısıtılır. Bu ÅŸekilde elde edilen lifler daha önce deÄŸinildiÄŸi nedenle haşılla kaplanarak baÄŸdaşır hale getirilir ve abrazyon önlenir. Daha sonra ıslak lifler kurutulur, demet haline sokulur ve son ÅŸeklini alacağı iÅŸlemlere tabi tutulur. Tatbikatın gerektiÄŸi gibi roving, kırpılmış, keçe veya kumaÅŸ olarak piyasaya sunulur.Â
Camelyaf türleri
Piyasada deÄŸiÅŸik yapıda camelyaf türleri vardır:Â
A-Glas: Camelyafın en eski türü olup pencere camı yapısındadır. Bugün fazla bir önemi kalmamıştır zira alkali oranı yüksektir.Â
E-Glas: E elektirkten gelmektedir. Nedeni de elektrik sektörünün tercih ettiÄŸi tip olmasıdır. Kalsiyum-aluminyum-borsilikat karışımından oluÅŸan bu cam türünün alkali oranı düşük buna karşılık mekanik direnci yüksektir. Çekme, eÄŸme direnci ve elektrik deÄŸerleri yüksek, buna karşılık fiyatı makul seviyededir. Böylece piyasanın en çok tercih ettiÄŸi camelyaf tipi olmuÅŸtur. Tek dezavantajı darbe deÄŸerlerinin düşük olmasıdır.Â
C-Glas: C Chemicaldan gelmektedir ve kimyasal maddelere daha dayanıklı olduÄŸunu göstermektedir. Bu nedenle yüzey için tercih edilir çünkü dış etkenlere karşı daha dayanıklıdır.Â
D-Glas: Dielektrik deÄŸerlerinin yüksekliÄŸi D ile blirtilmiÅŸ olup elektrik sektöründe bu özelliÄŸinin gerekli olduÄŸu yerlerde faydalanılır.Â
R-S-Glas: Bu cam türlerinin deÄŸiÅŸik kimyasal yapıları vardır ve çok daha yüksek direnci ve çekme modülü saÄŸlayabilirler. En yaygın kullanıldıkları alanlar havacılık ve savunma sanayi olup bu sektörlerin gereksinim duyduÄŸu yüksek nitelikli kompozitlerin üretilmesinde yararlanırlar. Yüksek mekanik dirençlerin oluÅŸmasında bu türlerin çok ince olan liflerinin interminar güçlerinin daha iyi ıslanma sonucunda oluÅŸmasının etkisi büyüktür. S-Glas Amerika’da R-Glas ise Avrupa’da üretilmekte ve birbirlerine çok yakın özellikler göstermektedirler.Â
Camelyaf kullanım formları
Plastik sanayinde kullanılan camelyaf takviyesi için çeÅŸitli formlarda camelyaf üretilmektedir. Kesintisiz roving yanında deÄŸiÅŸik uzunlukta kırpıntı, muhtelif kalınlıkta ve ağırlıkta keçe, her gereksinime uygun halde dokunmuÅŸ kumaÅŸ ÅŸeklinde camelyaf bulmak olasıdır. Eskiden keçenin tatbik edildiÄŸi yerlerde bugün daha çok kırpılmış elyaf kullanılmaktadır. Bu deÄŸiÅŸikliÄŸin nedeni ekonomik olmasının yanında firesiz çalışma olanağını da aramak gerekir. Kompozitte ulaşılan mekanik deÄŸerlerdeki artış genelde camelyaf oranıyla paralel olursa da camelyaf dağılımının geometrisinin önemini de gözden ırak tutmamak gerekir. Camelyaf karışımda ne kadar homojen dağılırsa darbe deÄŸeri de o kadar yüksek bir seviyeye çıkar. Buna karşılık eÄŸme ve çekme deÄŸerleri bundan pek o kadar etkilenmezler.Â
Son zamanlardaki en ilginç geliÅŸme ise camleyafın üç boyutlu üretilmesidir. Bu sayede istenilen parça kalınlığı bir defada kolayca saÄŸlanabilmektedir.Â
Kesintisiz roving:
Bağlayıcı ile kaplanmış liflerden oluşan camelyaf demetleri silindirik paketler halinde ve demetlerdeki lif miktarı belirtilmiş olarak sunulmktadır. Roving piyasadaki en ucuz camelyaf formudur ve çekme yönünde çok yüksek mekanik direnç göstermektedir. Bu şekilde sarma pultruzyon ve diğer yüksek mekanik direncin gerekli olduğu metodlarda başarıyla kullanılmaktadır. Bunun dışında bir tabanca marifetiyle püskürtmede ve kırpıcıyla SMC’de kırpılmak suretiyle tatbikat bulmakatdır. Püskürtmeyle elyatırmasından daha hızlı ve daha yeknesak parçalar elde etmek mümkün olmakta SMC ile de çok büyük bir tüketim alanına hitap edilmektedir.
Kırpıntı elyaf:
Camelyaf üreticileri camelyafı deÄŸiÅŸik baÄŸlayıcılar ve deÄŸiÅŸik uzunlukta kırpılmış olarak da piyasaya sunmaktadırlar. Genelde tercih edilen 3,6,12 mm uzunlukta olan tipler olup BMC, fenolik reçineler, epoksi reçineler ve bazı termoplastiklerle karışım için alınmaktadırlar. Amyantın çevre ve saÄŸlık nedeniyle devre dışı kalmasından sonra takviye malzemesi olarak camelyaf kırpıntısı büyük ilgi bulmaktadır. Kırpıntı ile takviye edilmiÅŸ hamur çeklindeki kompozitlerin kolayca enjekte edilebilmesi bu malzemelere önemli bir pazar yaratmış ve bu konuda çalışmalar çok hızlanmıştır.Â
Dokuma elyaf:
DokunmuÅŸ elyaf pek çok deÄŸiÅŸik ağırlıkta ve formda üretilmektedir. Ä°steÄŸe ve ihtiyaca göre ağırlığı ve kütlesi ayarlanabilmektedir. Dokumada ana faktör seçilen elyafın kalınlığı ve ağırlığıdır. KumaÅŸ elyafla düzgün yüzey elde etmek zor olduÄŸu gibi katlar arasındaki baÄŸlar da zayıf olmaktadır. Yani delaminasyon tehlikesi daha yüksektir. Bu nedenle kırpıntı elyafla birlikte kullanılmaya özen gösterilir. Böylece delaminasyon tehlikesi ortadan kalkarken çok yüksek mekanik deÄŸerler gösterebilen kompozitler elde edilir.Â
DokunmuÅŸ roving
Rovingler birbirlerine dik açı oluÅŸturacak ÅŸekilde dokunur ki mekanik direncin sadece tek yönde yüksek çapraz yönde ise düşük olmasın.Â
Tek yönlü roving
EÄŸer kompozitin bir yönde olaÄŸanüstü güçlü olması hedefleniyorsa o zaman dokuma esnasında rovinglerin tek yönde dokunmasına dikkat edilir.Â
Camelyaf kumaÅŸ
Camelyaf tekstil endüstrisinin deÄŸiÅŸik metodlarıyla kumaÅŸ ÅŸeklinde dokunabilmektedir. Bu ÅŸekilde son yıllarda çok reÄŸbet gören bir takviye malzemesi oluÅŸmaktadır. Çok ince bir kumaÅŸ ÅŸeklinde de olsa bu tür bir takviye kompozite inanılmaz çekme ve bükme deÄŸerleri verebilmektedir. Bu formdaki en önemli sorun da gene katlar arasındaki bağın yeterince güçlü olmamasıdır.Â
Dokumanın yanında örgü yoluyla da elde edilen kumaşlar vardır. Örgü yoluyla iki kat veya üç kat roving bağlanması mümkündür. Bu şekilde elde edilen laminatlar yüksek mekanik değerlere ama düşük ağırlığa sahiptirler zira laminatlar çok iyi ıslatılmış olurlar. Bu laimanatlar kalıba uygun ve düzgün yüzeyli olurlar.
Cam Keçe
Camelyafın en yaygın olan şekli keçe halinde olanıdır. İlk zamanlara göre epeyce pazar payı kaybetmiş olmasına karşın hala önemli bir yer tutmaktadır. Keçe camelyaf kırpıntısının gelişi güzel dağıtılıp bir bağlayıcıyla yapıştırılmasıyla oluşur. Piyasaya değişik kalınlık ve ağırlıkta tipler olarak sunulur ve genelde rulolar halinde taşınır. Keçe kompozit üretimin birçok metodunda açık, tek tarafı kalıplarda, kapalı kalıplarda ve laminat üretiminde kullanılır. Keçe kullanımında bağlayıcı tipi çok önemlidir. Tek taraflı kalıplarda hemen çözünüp elyafın reçineyle çabucak ıslanmasını ve kalıp içinde kolayca dağılmasını kolaylaştıracak bir yapıda olması gerekir. Bu sayede yüzeyde yüksek oranda bağlayıcı reçine birikir ve düzgün bir satıh oluşur. Kapalı kalıpta durum bunun tam tersidir. Kalıp tamamen kapanıp basınç oluşuncaya kadar bağlayıcının erimemesi gerekir ki keçenin bir kısmı bir tara kaymasın. Ancak ondan sonra bağlayıcı erimeli reçinenin lifleri ıslatmasına izin verilmelidir. Şeffaf olması istenen parçalarda bağlayıcının reçine içinde tamamen çözülüp kaybolması istenir. Aksi halde bağlayıcı reçine içinde görüntüyü bozan bulutlanmaya neden olabilir. Keçeyi oluşturan kırpıntının uzunluğu 3,2 mm ile 50 mm arasında değişebilir. Keçe cinsleri daha çok belli bir alanın ağırlığı olarak sınıflandırılır. 300 g/m2--700 g/mÇ gib. Keçeyle üretilen parçalar kumaşla üretilenlere oranla % - kadar daha düşük mekanik değerler gösterirler. Buna karşılık katlar arasında güç ve yüzey düzgünlüğü avantajları vardır. Bundan başka kumaş elyaf oranlda çok daha ucuz olmaları nedeniyle de tercih edilirler. Kumaş elyaf ancak çok yüksek performans gerektiren ve fiyatın kolayca alınabildiği yerlerde keçenin yerini alabilmektedir.
Yüzey Keçesi
Kompozitlerde camelyafın yüzeye çıkması ile oluÅŸan yüzey bozukluÄŸu önemli bir sorundur. Güzel yüzeyli laminatların üretilmesinde bu nedenle yüzey keçesine baÅŸvurulur. Yüzey keçesi ince bir tabaka halinde kırpıntının özel baÄŸlayıcı ile baÄŸlanmasıyla elde edilir. Bu özel baÄŸlayıcı reçineyle temasta hemen eriyerek bol miktarda reçinenin yüzeye çıkmasını saÄŸlar. Bu sayede yüzeyde yüksek oranda reçine toplanarak düzgün bir satıh oluÅŸturur ve keçenin yüzeyi bozması önlenmiÅŸ olur.Â
Camelyaf Ölçümleri
Cam elyaf ölçümlerinde kullanılan değerlemeler:
1- 100 yards da 1 pound ağırlıkta lif sayısı olarak
2- 1 km uzunlukta ağırlığın g olarak belirlenmesi ki enternasyonal tanımı TEX tir.Â
Yeni GeliÅŸmeler : -E-CR-Glass
Yukarıda görüldüğü gibi bütün geliÅŸmelerin ana motoru piyasanın itekleridir. Piyasanın son zamanda en göze çarpan isteÄŸi ise uzun sre kimyasallara dayanıklı olarak camelyaf türlerinin geliÅŸtirilmesidir. Denizcilik malzemeleri kağıt endüstrisi, kimya sanayi, gıda endüstrisi, su arıtma, santralarda kükürten arıtma ve çevre korumayla uÄŸraÅŸan birçok sanayi dalı camelyaf takviyeli malzemelerin antikorozif özelliÄŸine büyük önem vermektedir. Ne yazık ki hiçbir madde tam geçirmez deÄŸildir ve mini çatlaklardan sızan korozif sıvı da derhal takviye malzemesine atake etmektedir. Fiyat/performans nedeniyle sıkça kullanılan E-camı üstün özelliklerine karşın kimyasallara karşı tamamen inert deÄŸildir. Elyafı korumak için daha zengin reçine emebilen C-camı veya Poliester veya akrilik elyaf bazlı organik elyaftan oluÅŸmaktadır. Bu sayede kimyasalların kolayca geçemiyeceÄŸi bir engel oluÅŸturulabilir.Â
E_CR - camdan üretilen elyaf asidlere çok daha dayanıklıdır. Yapısında ki en önemli farjk bor ihtiva etmemesidir. ASTMD 578 ve Ä°SO 2078 ve MS’ye göre asidik ortamlarda kullanılacak camelyaf olarak sınıflandırılmıştır. D1259’a göre bir aluminyum silikat olan E-CR camı aynı zamanda Lloyds ve Boeing BMS 8-79 sertifikasını da haizdir. AÅŸağıda E_CR ile E-camı özelliklerinin bir kıyaslamasını bulacaksınız. Â
Yeni GeliÅŸmelerÂ
Yeni geliÅŸmeler içinde en yaygın gerçekleÅŸme olanağı bulan SMC için özel rovingen devreye girmesidir. SMC üretiminde cam elyafın kolay ıslanması hem üretim produktivitesi açısından hemde bitmiÅŸ ürünün mekanik deÄŸerleri açısından çok önemlidir. Yeni roving baÄŸlayıcı sistemi bunu gerçekleÅŸtirerek hem görüntüsü mükemmel hem de mekanik deÄŸerleri üstün son ürün elde etmeyi kolaylaÅŸtırmaktadır. Bu sayede otomotiv ve diÄŸer sektörlerin isteklerine büyük oranda cevap verebilmektedir.Â
DiÄŸer baÅŸarılı bir geliÅŸme de resin transfer moldinge uygun özel elyaf türlerinin üretilmesidir.Â
Yeni nesil camelyafta düşük baÄŸlayıcı oranlarıyla çalışılmaktadır. Bu sayede reçineyle elyafın baÄŸdaÅŸması daha hızlı gerçekleÅŸebilmekte ve daha iyi sonuÅŸlar elde edilmektedirç Bu tür camelyafla poliester yanında epoksi, furan, fenolik ve vinilester ile de kullanılmaktadır.Â
Poliester Elyaf
Poliester elyaf düşük dansite ile yüksek darbe deÄŸerinin önemli olduÄŸu hallerde tercih edilir. Modulüsü düşük olduÄŸundan parçada sertliÄŸin önemli olduÄŸu yerler de ise iyi sonuç vermez. Poliester elyafın en yaygın kullanıldığı alanlar yüzey uygulamaları, yüksek darbe, iyi kimyasal dayanım ve sürtünme direncinin gerekli olduÄŸu uygulamalrdır.Â
Poliesterin en büyük avantajı baÄŸlayıcı gerektirmemesi ve yüksek mekanik deÄŸer/ağırlık oranına sahip olmasıdır. Elyafı oluÅŸturan lifler camelyafın yarı ağırlığında buna karşın olaÄŸanüstü elektirik deÄŸerlerine sahiptirler. EntarnasyonaÅŸ geçerlilik için Lloyd sertifikası ve American Boreau of Shipping sertifikaları gerekli olabilir. Özel üretilmiÅŸ poliester keçeler aleve dayanıklı plastik kompozit yapımında kullanılır ve kolay ıslanması nedeniyle de çok yeknesak ürünler oluÅŸtururlar. özellikle yüzey güzelliÄŸi için gel coatlı uygulamalarda poliester elyaf sıkça kullanılır Takviye malzemesi olarak kompozite belli bir kalınlık verirken ağırlığında düşürücü etki yapar. Bu iki özelliÄŸiyle SMC-BMC uygulamalarında tercih edilen takviye malzemesi olmaktadır.Â
Yüzeyde düzeltici etkisinden sarma metodunda da istifade edilebilir. Fazla deÄŸil 0,076 mm’lik poliesterelyaflı bir son kat sarma sırasında oluÅŸan kaba görüntü kapatmaya yeter.Â
Poliester elyaf deniz araçları üretiminde, pultruzyonda ve tek parçalı kalıp uygulamalarında yüzey düzgünlüğü, antikorozyon, darbe dayanıklılığı ve düşük özgül ağırlık nedenleriyle belli bir yer edinmiÅŸtir. Bu ÅŸekilde %100’ü aÅŸan esneklik elde etmek mümkündür.Â
Polietilen - Çok Büyük Moleküllü
Takviye malzemeleri konusunda yapılan arge çalışmalarının en son harikalarından birisi çok yüksek molekül ağırlıklı (UHMW-PE) düşük dansiteli polietilendir. Bu yeni elyaf türü bugüne kadar bilinen takviye malzemelerinden çok daha yüksek mekanik deÄŸerlerle herkesi ÅŸaşırtmıştır. Elde edilen bu çok uzun polimer zincirler olaÄŸanüstü esneklik ve darbe deÄŸerleri vermektedir.Â
Bu olaÄŸanüstü deÄŸerlere raÄŸmen çok büyük moleküllü poetilen elyafın sınırlı kullanım alanı bulmasının en önemli nedenleri modülüs ve çekme deÄŸerlerinin düşük olması ve çok pahalı olmasıdır.Â
Özelliklerine gelince: özgül ağırlığı çok düşüktür: 0,97 g/cc (aramid-1,44---poliester-1,38 g/cc)Â
Erime noktası 147oC olup yüksek ısılarda kullanılması sakınca doÄŸurur. Bu elyaf aramidden %35 daha güçlü olup çok yüksek enerji yutma yeteneÄŸine sahiptir. Bu nedenle olaÄŸanüstü balistik özellikler sergilemektedir. Kompozit içinde camelyaf, aramid ve carbonelyaftan 30 defa daha fazla enerji yutabilmektedir. Bundan baÅŸka vibrasyon önlemede de üstün niteliÄŸe sahiptir.Â
Çok yüksek moleküllü poliettilen elyaf pahalı olmasına raÄŸmen giderek daha fazla tüketilmektedir. Tekne yapımı, spor malzemeleri, muhafazalar,i basınçlı kaplar, uzay endüstrisi ve daha birçok sahada kullanım bulmaktadr. En çok kullanıldığı alan ise hala savunma sanayi olup miÄŸfer, emniyet yeleÄŸi, özel kumaÅŸlar yapımının gözde malzemesi konumunu muhafaza etmektedir.Â
Hibrit Elyaf
KOMPOZÄ°T üretiminde denenmiÅŸ ve baÅŸarılı olmuÅŸ pek çok elyaf türü bulunmaktadır. Bunların her birisinin avantajlarınını yanında dezavantajlarının da bulunduÄŸu bir gerçektir. DeÄŸiÅŸik elyafların bir araya getirilerek müşterek kullanılması avantajların da toplamı demek olacaktır. Bu ÅŸekilde deÄŸiÅŸik özellikler çeÅŸitli kombinasyonlarla ilginç olanaklar yaratabilmektedir. EÄŸer elyaf özellikleri iyi bilinir ve uygun matrix reçineler de seçilebilirse imkanlar sonsuz olabilir. Böylece ihtiyaca tam cevap verecek kombinasyon seçilir ve sorun çözülür.Â
ÖrneÄŸin aramid - camelyaf bileÅŸimi iki elyafın da avantajlarını birleÅŸtirebilir. Ä°ki elyafla birlikte dokunan hibrid kumaÅŸ çok özel deÄŸerler vermekte ve yaygın kullanım bulmaktadır.Â
Aramid Elyaf
Aramid elyaf likid kristal polimerin iplik olarak çekilmesiyle elde edilir. Düşük özgül ağırlığına karşın çok yüksek çekme gücüne dsahiptir. Aramid kimyasal bir poliamid (polifenilamid) dir ve dikarbonik asidlerle diaminlerin reaksiyonuyla üretilir. Ãœretim ÅŸartları ve daha sonra iplik olarak çekikmesi oldukça zahmetli olması nedeniyle aramid pahalı bir elyaf durumundadır. Piyasaya iplik, roving ve kırpıntı olarak sunulursa da en çok kumaÅŸ olarak kullanılır. Tipik sarı renge sahip bu elyafın çok özel çekme dayanıklılığı en göze çarpan özelliÄŸidir. retim ÅŸekline göre deÄŸiÅŸik tipleri vardır. Ama hepsinin ortak özelliÄŸi yüksek darbe dayanımıdır. Antibalistik tatbikatlarda daha düşük modulusu olanlar tercih edilmektedir. Baskı dayanımında camelyaftan daha iyi deÄŸildir.Â
Kompozitler içinde yüksek özellikli olanların oranı, bunların içinde de aramid kullanımının oranı giderek artmaktadır. Artış hızı öyledir ki bugün üretim tüketimi karşılayamaz durumdadır.Â
Aramid sadece yüksek performans kompozitlerinde deÄŸil aynı zamanda hibrid elyaf elde etmede de gidrek daha fazla yararlanılan bir malzeme durumundadır. Bu sayede çok özel konular çözüme kavuÅŸturulabilmektedir. ÖrneÄŸin hovercraft üretiminde çok iÅŸe yaramaktadır. Aracın sürekli darbeye maruz kaldığı birçok noktası bu ÅŸekilde kolayca korunabilmiÅŸtir. Aramid otomobil lastiÄŸi üretiminde iÅŸe yaradığı gibi bazı termoplastiklerin takviyesinde sert köşelere dayanma özelliÄŸi de verebilmektedir.Â
Aramidin eksik yönü matrix reçineyle ıslanma problemi olmuÅŸtur. Yeni bir üretim tekniÄŸiyle elyaf yüzeyi geniÅŸletilerek matrix reçineyle daha iyi ıslanması saÄŸlanmış ve problem bir ölçüde çözüme kavuÅŸmuÅŸtur. Bu sayede bazı özellikler, örneÄŸin sürtünmeye dayanıklılık çok yüksek deÄŸerlere çıkarılabilmiÅŸtir.Â
Aramidin meziyetleri arasına düşük dansite ve yüksek mekanik deÄŸerlerin yanına yüksek ısıya ve kimyasallara dayanıklılığı da eklemek gerekirçÂ
Aramid üreticileri termosetler, elastomerler ve termoplastikler için özel tipler de geliÅŸtirmiÅŸlerdir.Â
Bütün takviye malzemelerinde olduÄŸu gibi aramid de de üç boyutlu tiplerin geliÅŸtirilmesi gündemdedir. Bu tipler daha çok çimento takviyesi için düşünülmekte olup, asid, alkali ve çimentonun agrasif etkilerine dayanabilecek takviye ile inÅŸaat sanayine büyük katkı saÄŸlayacaktır. Bu konudaki çal ÅŸmalar üretime geçiÅŸ safhasına çoktan gelmiÅŸtir.Â