Kompozit malzemeler adından da anlaşılacağı gibi inorganik (metaller, seramikler) malzemeler, organik malzemeler (plastikler)in bir araya gelerek kendi özelliklerinden farklı bir malzeme oluşmaktadır. Bu malzemelere kompozit malzemeler denir. Örneğin beton, kontraplak ve cam fiberler kompozitin kötü fakat tipik örnekleridir. Kompozitlerle hafif, sağlam, sünek ve yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemeler üretilebilir. Bu malzemelerin elde edilmesi mümkün olmasaydı, sert ve darbe dayanımı yüksek kesici takımlar üretilemezdi ve bunların yerine kullanılabilecek bir malzemede parçalanabilirdi.
Kompozit malzemeler yeni bulunan bir malzeme grubu olmayıp, doğada var olan
yapılardan hareketle, farklı özelliklere sahip malzemelerin birleştirilmesi
sonucu oluştuğunu söylemiştik. Bu tanıma göre küçük parçacıklar halinde karbon
içeren demirde kompozit malzeme sınıfına girecektir. Ancak perlitik yapıdaki
çelik, ferrit ve sementit tabakaların düzenli dizilişine sahip olması
nedeniyle, mikrop kompozit olarak kabul edilebilir. Bu durumdan doğabilecek
tartışmaları önlemek amacıyla kompozit malzemeler iki veya daha fazla
malzemenin mikroskobik düzeyde birleşimi şeklinde tanımlanabilir.
Kompozitlerin
işlem teknikleri
Döküm
infiltrasyonu içine alan döküm işlemi:kompoziti üretmek için takviye elemanının
birinin etrafı sıvı ile sarılmaktadır.
Biçimlendirme:kompoziti
oluşturan yumuşak eleman sert elemanın çevresinde şekillendirmek için basınçla
zorlanır.
Birleştirme:iki
eleman yapıştırıcı, deformasyon veya yüksek sıcaklık işlemleri ile
birleştirilir. Sıkıştırma ve sinterleme:toz haline getirilmiş elemanları
şekillendirmek için preslenir ve tozların birleşmesini sağlamak için pişirilir.
Kompozit
Malzemelerin Sınıflandırılması
Yapılarında çok
sayıda farklı malzeme kullanabilen kompozitlerin guruplandırılmasında kesin
sınırlar çizmek mümkün olmamakla birlikte, yapıdaki malzemenin formuna göre bir
sınıflama yapmak mümkündür.
1) Elyaflı kompozitler:
Bu kompozit
tipi ince elyafların matris yapıda yer almasıyla meydana gelmiştir. Elyafların
matris içindeki yerleşimi kompozit yapının mukavemetini etkileyen önemli bir
unsurdur. Kompozit yapının mukavemetinde önemli olan diğer bir unsur ise elyaf
matris arasındaki bağın yapısıdır. matris yapıda boşluk söz konusu ise
elyaflarla temas azalacaktır. Nem absorbsiyonuda elyaf ile matris arasındaki
bağı bozan olumsuz bir özelliktir.
2) Parçacıklı kompozitler:
Bir matris malzeme içinde başka bir malzemenin parçacıklar halinde bulunması
ile elde edilir. İzotrop yapılardır. Yapının mukavemeti parçacıkların sertliğine
bağlıdır. en yaygın tip plastik matris içinde yer alan metal parçacıklardır.
metal parçacıklar ısı ve elektriki iletkenlik sağlar. Metal matris içindeki
seramik parçacıklar içeren yapıların sertlikleri ve yüksek sıcaklık dayanımları
yüksektir.
Tabakalı
kompozitler:
Tabakalı
kompozit yapı, en eski ve en yaygın kullanım alnına sahip tiptir. Farklı elyaf
yönlenmelerine sahip tabakaların birleşimi ile çok yüksek mukavemet değerleri
elde edilir. Isıya ve neme dayanıklı yapılardır. Metallere göre hafif ve aynı
zamanda mukavemetli olmaları nedeniyle tercih edilen malzemelerdir. Sürekli
elyaf takviyeli tabakalı kompozitler uçak yapılarında kanat ve kuyruk gurubunda
yüzey kaplama malzemesi olarak çok yaygın bir kullanıma sahiptirler.
Karma
(hibrit) kompozitler
Aynı kompozit yapıda iki yada daha fazla elyaf çeşidinin
bulunması olayıdır. bu tip kompozitlere hibrit kompozitler denir. bu alan yeni
tip kompozitlerin geliştirilmesine uygun bir alandır. Örneğin kevlar ucuz ve
tok bir elyaftır ancak basma mukavemeti düşüktür. Grafit ise düşük tokluğa
sahip pahalı ancak iyi basma mukavemeti olan bir elyaftır. bu iki elyafın
kompozit yapısında bir arada bulunması mile elde edilen hibrit kompozitin
tokluğu grafit kompozitten daha iyi aynı zamanda maliyeti daha düşüktür.