Dispers faz matris içinde dağılmış ve matrise istenilen
özellikleri kazandıran fazdır; kuvvetlidir, genellikle kuvvetlendirici veya
takviye faz denir.
Kompozitler takviye malzemeye göre farklı yapılanmalarda
olabilir; kuvvetlendirici ve matris birbiri içinde çözünmezler, kuvvetlendirici
ve matris birbiri içinde kısmen çözünürler, veya matris ve kuvvetlendirici
yönünden kritik olan ve genellikle üretim kaynaklı sorunlar içerebilirler.
Takviye malzemelerin kompozitin kuvvetlenmesini sağlamanın
dışında malzemeye katkıda bulunduğu başka avantajları da vardır; örneğin, ısıya
dayanıklılık, iletkenlik, korozyona direnç ve sertlik gibi. Takviye genellikle
matristen daha kuvvetli ve daha sert olmalı ve matrisin kırılma mekanizmasını kompozitin
avantajına değiştirmelidir.
Takviye fazlar çeşitli formlarda olabilir; partiküller,
whiskerler, plateletler, sürekli veya kıyılmış fiberler gibi. Farklı takviyeler
(alumina, silikon karbid, karbon silika gibi) farklı fiber özellikler gösterir;
kuvvet, elastik modül, kayma dirençleri, kimyasal, kararlılıkları ve oksidasyon
dirençleri farklıdır.
Bir fiber takviyeli kompozitin performansı fiberin
uzunluğuna, çapına, oryantasyonuna,
bileşenlerin miktar ve özelliklerine ve aralarındaki bağlanmaya göre değişir.
Takviyeler üç-boyutlu (partikülat), iki-boyutlu (laminar)
veya tek-boyutlu fiber olabilir. Farklı takviyelerin kullanıldığı kompozitlerin
mekanik özellikleri ve işlenme teknikleri de farklıdır. Kompozitler yapısal
model olarak genellikle iki kategoriye ayrılabilir; laminat kompozitler ve
dispersiyon kompozitler. Dispersiyon kompozitler içerdikleri takviye malzemenin
dağılımına bağlı olarak üç tip altında toplanır (Şekil-2a):
·
Bir-boyutlu oryantasyon (1D)
·
İki-boyutlu oryantasyon (2D)
·
Üç-boyutlu oryantasyon (3D)
Kompozitlerde
kullanılan bazı önemli takviye malzemeler Şekil-2(b)’de gösterilmiştir. Dizili
sürekli fiberler, süreksiz fiberler, whiskerler (ince uzun tek kristaller),
partiküller ve tekstil teknolojisi tarafından üretilen dokumalar gibi çok
sayıda ipliksi (fibrous) yapılar tipik takviye malzemelerdir.
Matris ve takviye malzemenin tipine bağlı olmaksızın,
herhangi bir kompozitin özelliklerini etkileyen dispers fazın çeşitli geometrik
seçenekleri vardır. Kompozitlerin özellikleri, fazların özelliklerinin, relatif
miktarlarının ve dispers fazın geometrisine göre belirlenir. ‘Dispers faz
geometrisi’, partiküllerin şekilleri, büyüklüğü, dağılımı ve oryantasyonu
kapsar.
Şekil-3 ve Şekil-4’de takviye malzemelerin yapılarına göre
ve orijinlerine sınıflandırılmaları verilmiştir.
Şekil-3:
Takviye malzemelerin yapılarına göre sınıflandırılması
Şekil-4:
Takviye malzemelerin orijinlerine göre
sınıflandırılması
