Kompozit Karbonların Negatif Genleşmesi

Kompozit Karbon Nedir?

Gelişen Teknoloji ile birlikte mühendislik malzemelerinden olan kompozitlerin kullanımı oldukça artmıştır. Dolayısı ile üstün özelliklere sahip olman kompozitler üzerinde Ar-Ge odaklı çeşitli çalışmalar yapılmaya başlandı. Karbon-Karbon Kompozit malzemeler de kompozit malzemeler grubunda oldukça önemli bir yere sahiptir. Başka bir değişle Karbon elyaf takviyeli karbon kompozitlerdir. Bu malzemeler çok yüksek sıcaklıklarda ısıl işlem uygulandığında olağanüstü dayanıklılık ve sertlik kazanır. C-C kompozitleri, karbon fiberlerin karbon bazlı bir matrise yerleştirilmesiyle üretilir. Matris malzeme ile uygun oranlarda karıştırılması, sıcak pres veya soğuk preste kaplanması ve kürleme işlemleri ile kullanılabilir hale gelmekte. Yapısın da biri “dolgu maddesi” olan karbon, diğeri ise “bağlayıcı” olan karbon ile oluşur. Dolgu karbon bileşeni olarak genellikle karbon fiberler kullanılır. Karbon lifleri arasındaki boşluk, esas olarak gaz veya sıvı karbon hammaddesinin emprenye edilmesiyle doldurulur.

Negatif Genleşme Nedir?

Negatif genleşme, birçok malzemenin yaptığı gibi, bazı malzemelerin ısıtıldığında genleşmek yerine büzüldüğü olağandışı bir fizikokimyasal süreçtir. Malzemeler de bir dizi potansiyel mühendislik, fotonik, elektronik ve yapısal bozukluklara yol açar. Örneğin, bir negatif genleşme malzemesi, ısıtıldığında genleşen bir “normal” malzeme ile karıştırılırsa fark gözle bile görülebilir. Kompozitleri bir termal genleşme dengeleyici olarak kullanmak mümkün olabilir. Özel tasarlanmış kompozitlerle sıfıra yakın negatif genleşme sağlanabilir.

Kompozit Karbonlarda Negatif Genleşme

Karbon fiber, birçok avantajı olan yeni bir fiber malzeme türüdür. Mekanik özellikleri olağanüstüdür. Ek olarak, karbon fiber, hafif ürünler elde etmeye yardımcı olmak için ağırlık azaltan yapılarda yaygın olarak kullanılır. Metal malzemelerin aksine, karbon fiber düşük elektrokimyasal aktiviteye ve mükemmel korozyon dirence sahiptir. Termal performans açısından yüksek sıcaklıklarda çalışılabilir. Sıcaklık değişimlerinde nesne büzülme olgusunu karbon kompozitler de sık rastlanmaz ve termal genleşme katsayısı metalden daha küçüktür. Bu durum kolayca deforme olmadığı, genleşmediği ve sıcaklık farkının büyük olabileceği anlamına gelir. Bu nedenle karbon fiber, yüksek operasyonel hassasiyet gerektiren bazı yapısal parçalarda önemli bir rol oynamaktadır.

Kaynaklar

• https://stringfixer.com/tr/Thermal_contraction
• https://web.itu.edu.tr/temizv/Sunular/Malzeme.pdf
• https://www.bilgiustam.com/kompozit-malzemeler-hakkinda-hersey/