PrePreg Kompozit Malzemelerde Kullanılan Lif Türleri
Cam Lifi
Cam lifleri kompozit malzemelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Cam lifleri amorf yapılı polimer, yüksek kimyasal direnç, uzun ömürlü, yüksek elektriksel yalıtımı, yüksek yoğunluğu olan, bükülgenlik, hafiflik, işlenebilirlik, yüksek gerilim mukavemeti, düşük ısı iletim katsayısı ve düşük maliyet özelliklerine sahip takviye malzemesidir.
Cam liflerini üretiminde kullanılan malzemelere göre istenilen özelliklerde üretimi yapılmaktadır. Yüksek kaliteli lifleri üretmek için yüksek saflıktaki malzemelerin homojen biçimde eritilmiş olması, yüksek sıcaklıkta çekilmesi ve ardından koruyucu kaplama yapılması gerekmektedir. Cam elyaf çeşitleri;
• A (Alkali) Cam: En yaygın kullanılan cam tipidir. Yüksek oranda alkali içerdiğinden dolayı elektriksel yalıtkan özelliği kötüdür. Kimyasal direnci yüksektir. Pencere camı ve şişe yapımında kullanılır. Kompozit malzemelerde kullanımı azdır.
• C (Korozyon) Cam: Yüksek kimyasal direnci gösterir. Depolama tankı yapımında kullanılır.
• E (Elektrik) Cam: Sahip olduğu düşük alkali özelliği nedeniyle elektriksel yalıtkanlığı diğer cam türlerine çok iyidir. Polimer matrisli kompozit malzemelerde takviye bileşeni olarak kullanılan en yaygın cam elyaf türüdür. Kompozit malzemelerde E-cam liflerinin kullanılmasını sebebi yüksek çekme dayanımı, ısı, ateş, kimyasal ve nem direnci özelliklerinden kaynaklanmaktadır. E-cam ekonomik cam olarak tanınmaktadır.
• S (Mukavemet) Cam: E camından %33 daha yüksek çekme mukavemet değerine sahiptir. Yüksek mukavemetli bir cam olmasının yanında yüksek sıcaklıklarda yorulmaya karşı oldukça dirençlidir. Bu özellikleri sebebiyle uzay ve havacılık gibi yüksek mekanik özellik ve ısıl dayanım gerektiren endüstrilerde kullanılmaktadır. S-cam lifi çaplarının küçük olması (E cam’ın yarısı kadar) nedeniyle lif sayısı fazladır. Lif sayısı fazla olduğundan daha yüksek birleşme özelliğine sahiptir.
Karbon Lifi
Karbon kömür ve organik bileşiklerin ana elementini oluşturan ametaldir. Karbon lif üretiminde kullanılan hammadde türüne göre ve işlem sıcaklığına bağlı olarak 1.6-2.2 g/cm3 arasında karbon lifinin yoğunluk değeri değişmektedir. Karbon lifleri düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, tokluk, yüksek sertlik, yüksek yorulma direnci ve negatif termal genleşme katsayısı gibi olumlu özellikleri sahip olmasının yanında yüksek maliyet, düşük darbe dirençleri ve yüksek elektrik iletkenlik gibi olumsuz özelliklere sahiptir. Yoğunluğunun düşük olması, hafif ve yüksek dayanımlı malzemelerin üretilmesine imkân sunmuştur. Bu nedenle uzay, havacılık, otomotiv, tıbbi ve denizcilik gibi maliyetin göz ardı edilebileceği sektörlerde kullanılmaktadır.
Aramid Lifi
Aramid lifi, aromatik poliamid kimyasalından meydana gelmektedir. Aramid lifi; düşük yoğunluk, yüksek çekme dayanımı, yüksek aşınma dayanımı, yüksek kimyasal dayanım, yüksek gerilme dayanımı ve yüksek darbe direnci gibi avantajlı özelliklere sahiptir. Aramid lifinin basma mukavemeti gerilme mukavemetinin %20 si kadardır. Bu sebeple aramid takviyeli kompozit yapılarda yüksek basma yüklemelerini de içeren yapısal uygulamalarda kullanımı önerilmemektedir. Bazı aramid lifi türleri gün ışığına uzun süre maruz kaldığında bozunmaktadır. Bu özelliğinden kaynaklı aramid lifinin kullanım yeri oldukça önemlidir. Kullanım alanına uygun malzeme seçilmelidir. Aramid lifi balistik, koruyucu giysiler, denizcilik, hava araçları, otomotiv, elektromanyetik kablo ve debriyajlarda yer alan sürtünme balatalarında kullanılmaktadır.
|