Research Information System
Duvar Kitabevi, İzmir, 2024
İki veya daha fazla farklı malzemenin belirli yerleşim planında makro ölçekte bir araya getirilmesiyle elde edilen malzeme türüne Kompozit Malzemeler adı verilir. Kompozit bir malzemenin performans özellikleri, kompozit bir malzemenin yapısını oluşturan farklı materyallerin belirli oranlarda yapıya eklenmesi ile sağlanmaktadır. Kompozit malzeme üretiminde temel amaç, üretilecek kompozitin istenilen yapısına farklı materyallerin katılmasıdır. Kompozit malzemelerin üretiminde doğal veya sentetik malzemelerin kullanılması, inşaat, mekanik, otomobil, havacılık, biyomedikal ve denizcilik gibi çeşitli alanlarda önemli uygulamalar oluşturmuştur [1-3].
Kompozit malzemeler, malzeme performansını artırmak istenen bir ana matris malzemesi ve bu matris ana malzemesinin malzeme performansını artırmak için belirli bir bileşimde yapıya tutturulan bir takviye malzemesi eklenerek üretilir. Kompozit malzemelerin; matris malzemesinin türü, takviye malzemesinin boyutu ve şekli gibi farklı sınıflandırma kriterleri vardır [1-4].
Kompozit malzemeler genellikle hafif yapıdadır, yüksek rijitliğe sahiptir (esnek değildir) ve özel uygulamalar için şekillendirilir. Bu özellikler ile enerji tasarrufu azalır, doğal olarak maliyetler düşer. Elyaf üçlü plastik kompozitler, 19. yüzyıl başlarında selüloz elyafının fenoliklerle birleştirilmesiyle başlamış, sonrasında üre ve melamin ile devam etmiş ve son olarak ise 1940'lı yıllarda cam elyaf kullanımı gündeme gelmiştir. Tenis raketlerden, gitarlara, arabalardan ise hafif uçak parçalarına, elektronik parçalardan yapay birleştiricilere kadar kompozitler birçok çeşitli alanda kullanılmaya başlanmıştır.
Yüksek performanslı yapay karbon-aramid cam elyaflarının geliştirilmesiyle, doğal elyaflara olan ilgiyi artırmıştır. Doğal liflerin yalnızca yenilenemeyen kaynakları korumak için değil, aynı zamanda sera gazı emisyonlarını da kontrol altında tutma potansiyele sahip olması, bu malzemelere olan ilginin daha da artmasına neden olmuştur [5]. Çevreye duyarlı biyokompozitlerin çevre sorunlarına çözüm üretecek olma düşüncesi, 21. yüzyıl başlarında ve özellikle de biyo-bazlı plastik pazarı hızlı bir büyüme yaşamasını sağlamıştır [6]. Sadece 2015 yılında Avrupa plastik endüstrisinin bütçesi 340 milyon Euro'yu aşmış ve bu malzeme türü talebinin 2023 yılına kadar yılda %1,5 artış göstermesi beklenmektedir [7]. Plastik ürünlerin üretimi her yıl artması, beraberinde plastik atık sorununu da artıracaktır. Bu soruna çözüm olarak olarak görülen biyolojik olarak parçalanabilen plastikler gibi malzemelerin kullanımına artan bir ilgiyi doğurmuştur.