1.1. KİMYASAL TEKNİKLER

a. Elementel Analiz

Fiberlerin kompozisyonlarının ve içerdiği eser miktardaki elementlerin analizinde çeşitli kantitatif ıslak gravimetrik ve spektroskopik kimyasal analiz teknikleri uygulanabilir. Örneğin, borosilikat cam fiberlerin kimyasal bileşiminin tayininde ASTM C169 (Soda-kireç ve Borosilikat Camın Kimyasal Analizi) test metodu kullanılır.

b. Fiber Yapısı

ve yarı-kristalin fiberlerin yapısı X-ışını difraksiyon spektroskopisiyle karakterize edilebilir. Kristalinite derecesi ve kristallerin oryantasyonu, karbon ve polimerik fiberlerin modül ve diğer kritik özelliklerini doğrudan etkileyen parametrelerdir.

c. Fiber Yüzey Kimyası

Fiber yüzey özelliklerinin incelenmesinde uygulanabilen çeşitli teknikler vardır; örneğin, X-ışını difraksiyon, elektron difraksiyon, transmisyon elektron mikroskopisi (TEM), taramalı elektron mikroskopisi (SEM), elektron spin rezonans (ESR) spektroskopisi, X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) veya kimyasal analiz-elektron spektroskopisi (ESCA), Auger elektron spektroskopisi (AES), iyon saçılma spektroskopisi (ISS), seconder iyon kütle spektroskopisi (SIMS), infrared spektroskopi (IRS) veya Fourier transform IRS (FTIRS), lazer Raman spektroskopisi, termal desprbsiyon ölçmeler, titrimetrik, kulometrik ve radyografik tekniklerle fonksiyonel grup analizleri.

d. Boyut İçeriği ve Kompozisyon

Fiberlerin içerdiği boyutların miktarı, kurutulmuş fiberlerin % miktarı olarak tanımlanır. Genellikle fiberlerin uygun bir solventle ekstrakt edilmesi, temizlenmesi ve kurutularak tartılmasıyla saptanır. ASTM C613 (Kompozit Prepregin Soxhlet Ekstraksiyonuyla Konstitüent İçeriğinin Tayini) bu amaçla kullanılabilen uygun bir standart test metodudur. (Bölüm. 3 – b1)

e. Nem Miktarı

Fiberlerin veya tekstillerin nem miktarı veya nem tutması ASTM D5229 (Polimer Matris Kompozitlerin Nem Absorbsiyon Özellikleri ve Şartlandırılması) test metoduyla tayin edilir. Örnekte içerdiği nem dışında uçucu maddeler de bulunabileceğinden İşlem uygulanırken dikkatli olunması gerekir. Nem miktarı kuru test örneği ağırlığına göre % olarak verilir. (Bölüm. 4 – f)

f. Termal Stabilite ve Oksidasyona Dayanıklılık

Termal gravimetrik analiz (TGA) karbon fiberlerin ve organik fiberlerin termal dekompozisyon sıcaklığının (td) tayininde ve uçucu madde, organik katkı maddesi, inorganik kalıntı miktarlarının tayininde kullanılabilir. Karbon fiberlerin ağırlık kaybı ASTM D4102 (Karbon Fiberlerin Termal Oksidatif Dirençleri) test metoduyla saptanır.

Metot kısa süreli veya uzun süreli olmak üzere iki şekilde uygulanabilir. Kısa süreli yöntemde fiberler bir fırında 375 0C’de 24 saat tutularak ağırlık kaybı saptanır. Uzun süreli uygulamada ise sıcaklık 315 0C, süre 500 saattir.

Deney sonunda fiber finish, kurutmada ve oksidatif ağırlık kaybı değerleri hesaplanır. (Finish: Fiberin ve matrisin veya her ikisinin de kullanılabilirliğini kolaylaştıran yüzey kaplama malzemesidir.)

Wi = finish ayrılmadan önceki örnek ağırlığı (mg), We = finish ayrıldıktan sonraki örnek ağırlığı (mg), Wd = kurutmadan sonraki örnek ağırlığı (mg), Wa = sıcak hava uygulamasından sonraki örnek ağırlığı (mg).