Kompozit Nedir?
Farklı iki ve ya daha fazla maddenin birleşmesiyle oluşan bir materyale kompozit denir. Bu karışan maddelerin güçlü yönlerinin birleşmesinden yararlanılarak daha kullanışlı bir madde elde edilmesi amaçlanır. Bir maddenin zayıf olduğu yönü diğer madde tarafından güçlendirilmesiyle karşılıklı etkileşime girerler.
Tarihsel süreç içerisinde çok eski zamanlarda kompozit maddeler üretilmekteydi. Saman kullanılarak liflenmesi sağlanan çamurdan kerpiç duvarlar yapılmaktaydı. Halen Anadolu’da kerpiç evler yapılmaktadır. Farklı lif özellikleri olan tahta levhalar üst üste koyularak ok yapımında kullanılıyordu. Yine aynı şekilde farklı özellikteki metal ve alaşımlar ile imal edilen Şam Kılıcı kompozitlere örnektir. Halen daha dünya üzerinde en dayanıklı ve keskin kılıç Şam kılıcıdır. Mısır’da M.Ö. 15. yüzyıldan günümüze ulaşan cam lifinden yapılmış eşyalar bulunmaktadır.
Yakın zamana bakarsak eğer en çok örnek verilebilecek kompozit kâğıttır. Kâğıt, ağaçlardan alınan selüloz ve reçineden üretilmektedir.
Kompozit madde üretebilmek için çoğunlukla iki faza ihtiyaç duyulur.
Birinci faz: Matris olarak da adlandırılır. İkinci fazın tutulmasını ve içine gömülmesini sağlar. Kâğıt örneğindeki reçineler birinci fazdır.
İkinci faz: Takviye için kullanılan malzemedir. Kompozitlerinin mukavemetini arttırır. Kağıt örneğindeki selüloz ikinci fazdır. Genellikle lifli ve parçacıklı materyaller ikinci fazı oluşturur.
Kompozitler üretildikleri matrislere göre ise üçe ayrılırlar. Hepsinin kendine göre kullanım alanı, avantaj ve dejavantajları vardır.
- Metal Matrisli Kompozitler: Birinci fazı yani matrisi metaller ve alaşımlar oluşturur. Metallerin yüksek sıcaklıklar altında kırılgan yapıda olabilirler. Bu eksikliklerini gidermek için genellikle fiber yapılı materyallerle birleşerek kompozit oluştururlar. Otomotiv ve havacılık sektörlerinde kullanılırlar
- Seramik Matrisli Kompozitler: Al2O3 ve SiC gibi bileşiklerin içine elyaf eklenmesiyle oluşur. Seramiklerin yapısını kuvvetlendirmek için matris içerisine seramik, cam fiberler ve karbon uygulaması yapılır ve sıcaklığa daha dayanıklı malzemeler elde edilir. İnsan vücudunda kullanılan biyomalzemeler olarak kullanılmasının yanında uzay mekiklerinde, savunma sanayinde roket başlıklarında kullanılır.
- Polimer Matrisli Kompozitler: Polimer malzemeler lif ve fiber yapılı malzemeler ile kaynaştırılarak kuvvetlendirilir. Cam, bor ve karbon fiberler başlıca kullanılanlarıdır. Spor malzemelerinde, hafif olduğu için de gemi yapımında kullanılabilir. En çok bilinen örneği de polyesterlerdir.
Kompozit malzemeler mevcut madde ve bileşiklerin zayıf yanlarının kuvvetlendirilmesi nedeniyle çok fazla tercih edilmektedir. Kullanım alanlarının her geçen gün artması ve daha ucuza mal edilmeleri kompozitler üzerinde yapılan çalışmaların sonucudur.