Kompozitler; Genel Bakış (composites; overview)

Kompozitler, istenilen uygulama alanına göre hazırlanabilen, mükemmel mekanik ve fiziksel özelliklere sahip multifonksiyonlu malzemelerdir; pek çoğu yüksek sıcaklıkta korozyon, oksidasyon ve aşınmaya dirençlidir. Bu özellikleriyle makine mühendisliğine, monolitik (takviyesiz) malzemelerle mümkün olmayan geniş bir malzeme dizaynı ufku açılmıştır. Kompozit teknolojisinin gelişmesiyle aynı zamanda, monolitik versiyonları mekanik ve termal şoklara karşı dayanıksız olan tüm katı ve kuvvetli malzemeler, seramikler, çeşitli alanlarda kullanılabilen önemli kompozit malzemelere dönüştürülebilmektedir. Kompozit malzemelerin diğer bir avantajı da üretim proseslerinin çoğunun büyük ve kompleks yapılara uygulanabilmesi, maliyetlerin düşük olmasıdır.

Katı malzemeler dört sınıfta toplanabilir; polimerler, metaller, seramikler ve karbon. Her sınıfın kendine özgü özellikleri olduğundan, kompozitler yönünden bu dört sınıftaki malzemeler hem ‘takviye’ ve hem de ‘matris’ malzemedir. Bu durum tek bir monolitik malzemenin sağlayamayacağı çok değerli özelliklerde sınırsız sayıda yeni malzemeler elde edilmesine olanak sağlar. Kompozitler doğal veya sentetik (man-made) olmak üzere iki genel sınıfa ayrılır:

Doğal kompozitler doğada oluşan biyolojik yapısal malzemelerdir; örneğin, bambo, kemik, diş ve kabuklar gibi. Sentetik kompozitlerin kullanımı yeni değildir; samanla kuvvetlendirilmiş çamur tuğlası çok eski çağlardan beri kullanılmaktadır. Modern terminolojide bu malzeme bir organik fiber takviyeli seramik matris kompozit olarak sınıflandırılmaktadır.

Sentetik kompozitler özel üretimlerle elde edilen modern sistemlerdir; öncelikle kompoziti oluşturan bileşenler üretilir, sonra bu bileşenler istenilen yapı, geometri ve özellikleri içerecek şekilde kontrol edilen koşullarda birleştirilir.

Kompozitler çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir (Şekil-1 ve Şekil-2).


Şekil-1: Kompozitlerin genel sınıflandırılması

Şekil-2: Kompozitlerin kompozisyonlarına göre
sınıflandırılması