Kompozit Malzeme Nedir? Kullanım Alanları ve Avantajları Nelerdir?

Günümüzde sanayileşmenin ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte insanoğlunun malzeme ihtiyacı da giderek artmaktadır. Bu amaçla hem kullanışlı hem de avantajlı malzeme bulma gereksinimi ortaya çıkmaktadır. İşte bu yazımızda geleceğin kimyasalı olarak adlandırılan ve üzerinde birçok çalışmalar yapılan bir malzeme grubu olan kompozit malzemelerden bahsedeceğiz.

En az iki farklı malzemenin makro seviyede yani birbiri içerisinde çözünmeyecek şekilde birleştirilmesiyle oluşturulan malzemelere ‘kompozit malzeme’ denir. Kompozit aslında bir karışımdır fakat çözünen ve çözen bileşenlerden oluşmaz. Malzemeler birbiri içerisinde çözünürse bu tür malzemeler kompozit değil alaşım olur.

Kompozit malzemeler ‘matris’ denilen ana malzeme ile ‘takviye malzemesi’ denilen bileşenlerden oluşur.  Matris, takviye malzemesini tutar ve kompozit malzemenin kopmasını önler, takviye malzemesi ise kompozit malzemenin yük taşıma ve mukavemetini artırır.

Kompozit malzemelerin sınıflandırılması oluşum seçeneklerinin fazla olması nedeniyle zordur. Fakat yaygın sınıflandırılması şu şekildedir;

1- Polimer kompozitler; endüstride oldukça fazla kullanım alanına sahip olan bu kompozitlerde kullanılan bağlayıcı malzemeler polyester ve epoksidir. Takviye malzemeler cam fiber, karbon fiber, bor fiberdir. En fazla denizcilik, otomotiv sektöründe kullanılır.

2- Seramik kompozitler; seramik malzemeler kullanılır (SiC, Si₃N_4, TiB, TiN vs).  Uzay araçları, askeri amaçla kullanılan parçalar başlıca kullanım alanlarıdır.

3- Metal kompozitler; geleneksel malzemeye alternatif olan bu malzeme uzay ve havacılık sektöründe kullanılır.

Yazımızın başında da belirttiğimiz gibi artan sanayileşme ve teknolojiyle birlikte bu alanlarda bu malzemeler oldukça fazla kullanılmaktadır. Özellikle havacılık sektöründe. Aynı zamanda denizcilik sektörü ( deniz motorsikleti, kanolar, motorlu tekneler vs.), otomotiv sektörü (kaportalar, konteyner, kamyon yan ve ön panelleri, trafik levhaları vs.), inşaat sektörü (iç ve dış cephe kaplamaları, çatı kaplamaları, köprüler vs.), gıda ve tarım sektörü (seralar, sulama kanalları, gıda depolama için yapılan tanklar vs.), savunma sanayinde, tıbbi cihazların imalatında, kimya sanayinde bu malzemeler kullanılmaktadır.

Peki oldukça fazla kullanım alanına sahip olan bu malzemeleri cazip kılan nedir?

• En önemli avantajlarından birisi yüksek mukavemettir.
• Hafif olmaları
• Yüksek elektrik yalıtım özelliğinden dolayı elektrik-elektronik alanında oldukça fazla kullanılmaktadır.
• Esnek oluşu nedeniyle tasarımcı bu malzemeyi istediği şekilde şekillendirebilir.
• Yüksek kimyasal direnç yeteneği sayesinde korozyona karşı antikorozyon özelliktedir.
• Oldukça şeffaftır. Öyle ki cam kadar ışık geçirebilir.
• Isıya dayanıklıdır.
• Tamir edilebilir.
• UV ışınlarına dayanıklıdır.

Sonuç olarak günümüzde aranan bütün özellikleri bünyesinde barındıran tek malzeme grubu olan kompozitler gelişen teknolojiyle birlikte kullanımı da yaygınlaşmıştır. Öyle ki birçok ülkede bu malzeme üzerinde çalışmalar artarak devam etmektedir. Ve neyse ki ülkemizde de mühendislerin bu malzeme ile ilgili çalışmaları olduğu bilinmektedir. Kim bilir daha bilmediğimiz ne çok kıymetli malzeme vardır.

Öyleyse araştırmaya devam…