Konu: Lif Takviyeli Polimer Kompozit Sistemlere Genel Bakış
Lif Takviyeli Polimer Kompozit Sistem Nedir?
Genellikle cam, karbon veya aramid liflerin, yine genellikle epoksi, polyester veya vinilester polimerler ile oluşturdukları matrisler, lif takviyeli polimer kompozit sistemler olarak anlandırılmaktadır.
Fiber takviyeli polimer, fiber takviyeli plastik veya lif takviyeli plastik gibi farklı isimlerde kullanımları da bulunmaktadır. Genellikle kısaltması olarak kullanılan “FRP” tabiri, sistemlerin İngilizce dilindeki adı olan “Fiber Reinforced Polymer” kelimelerinin ilk harflerinden oluşmaktadır.
FRP sistemler, çoğunlukla havacılık, otomotiv, savunma, denizcilik ve inşaat sektörlerinde kullanılmaktadır.
FRP Kompozit Sistemlerin Genel Özellikleri Nelerdir?
FRP sistemler, birçok eşsiz özellikleri ve avantajları sayesinde, çok çeşitli uygulamalarda kullanılarak, üretim, endüstri, enerji, yenileme, mimari vb. alanlardaki ihtiyaçlarda sıklıkla tercih edilen ürünler haline gelmişlerdir.
En önemli özellikleri arasında düşük ağırlıklı ve yüksek mukavemetli olmaları gelmektedir.
Alternatif olarak kullanıldıkları bazı malzemelerin aksine korozyon/paslanma riski taşımazlar. Çok zorlu hava ve mevsim şartlarında performanslarını kesintisiz bir şekilde korumaya devam edebilirler.
FRP sistemlerde kullanılan lifler kendi başlarına üst seviye yanmazlık özelliği gösterirler ve doğru polimerler ile kompoze edildiklerinde de üst seviye yangın dayanımına sahip olabilirler.
Geleneksel malzemelerin bir çoğuna göre çok daha kolay ve çok daha hızlı şekil alabilme kabiliyetine sahiptirler.
Uzun ömürlü olmalarından dolayı, yatırım maliyetlerinin daha yüksek olduğu senaryolarda bile bütçesel avantajlar sağlayabilirler.
Yüksek seviyede sertliğe, darbe dayanımına ve çekme mukavemetine sahip olmaları, kullanıcıların bu sistemleri tercih etmelerinde büyür bir önem taşıyor.
FRP Kompozit Sistemlerde Kullanılan Lif Çeşitleri Nelerdir?
Kullanılan lif çeşitleri cam, karbon ve aramid olarak üç ana kategoride incelenebilir.
Cam elyaflar, silika kumu, kireç taşı, folik asit ve diğer bazı bileşenlerin, karıştırıldıktan sonra yüksek ısıda eritilmesi ve sonrasında platin bir plakadaki ince deliklerden akıtılması ve soğutulması ile oluşturulan liflerdir.
Karbon elyaflar, çoğunlukla poliakrilonitril (PAN) liflerinin oksijen ile temas etmeyecek şekilde çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmasının akabinde karbonizasyon sürecine maruz bırakılmalarıyla üretilmektedirler. Üretim sürecinde yüksek sıcaklığın yanı sıra, çok çeşitli sıvı ve gazlar da kullanılmaktadır.
Aramid elyaflar, ısıya çok dayanıklı ve çok yüksek mukavemete sahip, poliamid (naylon) türevi bir sentetik malzeme türüdür. Yaygın kullanımda genellikle “Kevlar” olarak bilinmektedir. Yapay elyaflar arasındaki en kuvvetli elyaf tipidir. Fiziksel etkilere karşı dirençli olmasının yanı sıra, erime noktası olmayacak seviyede ısıya da dayanıklıdır. En büyük dezavantajları ise UV ışınlarına karşı çok savunmasız olması ve lif ve kumaş halindeyken işlenmesinin çok kolay olmayışıdır.