İçeriğe atla

3B kompozitler

3B kumaşların birkaç tanımı vardır. En yaygın olanı Roye'un tanımıdır: “Tekstil yapısı uzayda üç boyuta sahip olduğunda, bir kumaş, üretim tekniğinden bağımsız olarak 3B kumaş olarak adlandırılabilmektedir.”[1]

Tarihçe

3B dokuma kompozitler ilk olarak yaklaşık 30 yıl önce uçak frenlerindeki pahalı yüksek sıcaklık metal alaşımlarının yerini alma girişimiyle geliştirilmiştir.[2]

Fren bileşeninin ön kalıbını üretmek için 3B dokuma, Avco Corporation tarafından gerçekleştirilmiştir. Karbon fiberlerin radyal, çevresel ve eksenel yönlerde hizalandığı içi boş silindirik ön şekillerin, dokunmasına izin vermek için özel bir dokuma tezgahı geliştirilmiştir. Ön kalıp, uçak frenleri için bazı istenen özellikleri yani yüksek özgül dayanım ve özgül sertlik özelliklerinin yanı sıra ısıl bozulmaya karşı mükemmel direnç gösteren bir karbon-karbon kompoziti halinde işlenmiştir. 3B dokuma kompozitlerin araştırma ve geliştirme çalışmaları, bazı uçak yapılarında kullanılan geleneksel 2B laminatlarda karşılaşılan sorunlar nedeniyle ilginin arttığı 1980' lerin ortalarına kadar düşük bir seviyede kalmıştır. Yaşanan sorunların iki örneği vardır. Birincisi, uçak üreticilerinin laminatlardan karmaşık bileşenler üretmeyi pahalı bulmalarıdır. İkincisi ise uçak bakım mühendisleri, laminatların düşen aletlerin neden olduğu hasara karşı oldukça hassas olduğunu fark etmeleridir. Bu tür üretim ve bakım sorunları, uçak yapılarında ve bileşenlerinde gelişmiş 3B dokuma kompozitlerin kullanılmasının potansiyel faydalarını değerlendirme çabasının arkasındaki ana güçlerdir.[3]

3B dokuma kompozitler

Üç boyutlu dokuma kumaşlar, hatırı sayılır kalınlıkta net şekle yakın (nete yakın şekil (NNS) imalatı, bir bileşenin ilk imalatının bitmiş ürüne boyut ve şekil olarak yakın olmasını amaçlayan süreçler olarak bilinmektedir.)[4] şekle getirilebilen kumaşlardır. Bir parça oluşturmak için katmanlamaya gerek yoktur çünkü tek bir kumaş tam üç boyutlu takviye sağlamaktadır. 3B dokuma kumaş, 2B dokuma işleminin bir çeşididir ve çok eski ikili ve üçlü dokuma kumaş oluşturma tekniğinin bir uzantısıdır.[5]

Bifurkasyon gibi jakarlı dokuma teknikleri kullanarak, 3B dokuma preformlar (ön şekillendirilmiş malzeme olarak bilinmektedir), standart bir I-Kirişten karmaşık bir Sinüs Eğrisi I-Kirişe, Uçak Kanat Profillerine ve diğer birçok şekle kadar neredeyse sonsuz şekillerde oluşturulmaktadır. Reçine transfer kalıplama ile tamamlanan 3 boyutlu dokuma kompozitler 26 fitten daha uzun üretilmiştir.[6]

3B dokuma kompozitler, motor rotorları (makinelerin dönen bölümleri olarak bilinmektedir.), roket burun konileri ve nozulları(püskürtme sistemi olarak bilinmektedir.), motor yatakları (motorda dönen parçaların arasındaki sürtünmeyi azaltan parçalardır.), uçak çerçevesi, T ve X şeklindeki levhalar, uçak kanatları için ön kenarlar ve sivil altyapı için I-Kirişler dahil olmak üzere çeşitli mühendislik uygulamaları için kullanılır.[7]

3B dokuma kumaşların sınıflandırılması

Ticari olarak temin edilebilen çeşitli 3 boyutlu dokuma kumaş türleri vardır; dokuma tekniklerine göre sınıflandırılmaktadır.[8]

  1. 3B dokuma çift örgü kumaşlar: Uygun dokuma tasarımı ve teknikleri kullanılarak geleneksel bir 2B dokuma tezgahında üretilen 3B dokuma kumaşlardır.[5]
  2. 3B ortogonal dokuma kumaşlar: Özel bir 3B dokuma tezgahında üretilen dokuma kumaşlardır. Bu tür bir kumaş oluşturma işlemi Mohamed ve Zhang tarafından patentlenmiştir.[9] 3B ortogonal dokuma kumaşın mimarisi üç farklı iplik setinden oluşur; çözgü iplikleri (y-iplik), atkı iplikleri (x-iplik) ve z-iplik' dir. Z-ipliği, ön kalıbın kalınlık yönünde yerleştirilir. 3B ortogonal dokuma kumaşta çözgü ve atkı iplikleri arasında geçme yoktur ve bunlar düz ve birbirine diktir. Öte yandan, z-iplikleri, atkı ipliği üzerinde y-yönü boyunca birbirine geçerek (yukarı ve aşağı hareket ederek) çözgü ve atkı tabakalarını birleştirmektedir. Kumaşın üst ve alt yüzeyinde taramalar meydana gelmektedir.[8][10]

Avantajlar

  • 3 boyutlu dokuma kumaşlar, z-ipliğinin geçiş kalınlığı boyutunda sağladığı ekstra dayanım sayesinde kompozit yapının düzlem dışı yüklemeye maruz kaldığı uygulamalarda çok kullanışlıdır. Böylece, düzlem dışı kuvvetler nedeniyle katmanların ayrılması olan delaminasyona daha iyi karşı koymaktadır.[11]
  • 3B dokuma kumaşlar yüksek bir şekillenebilirliğe sahiptir, bu da karmaşık kompozit tasarımlarda kalıbın şeklini kolayca alabilecekleri anlamına gelmektedir.[9]
  • 3B dokuma kumaşlar, reçine infüzyon işlem süresini azaltan oldukça gözenekli bir yapıya sahiptir.[9]
  • 3B ortogonal dokuma kumaşlarda daha az iplik kıvrımı vardır veya hiç yoktur (dokuma öncesi ve sonrası iplik uzunluğundaki farktan bahsedilmektedir); bu nedenle, liflerin mekanik özellikleri neredeyse tamamen çözgü ve atkı yönlerinde kullanılmaktadır. Böylelikle bu yönlerde yüksek performanslı elyafların maksimum yük taşıma kapasitesinden faydalanabilir.[9]
  • 3 boyutlu dokuma kumaşların şekli, dokuma işlemi sırasında her üç yönde de inceltilerek I-kirişler ve sertleştiriciler gibi ağa yakın şekilli kumaşlar üretilmektedir. Bu, preformların herhangi bir ek işçilik gerekmeden doğrudan kalıba yerleştirilebileceği anlamına gelmektedir.[12]
  • Bir parça oluşturmak için katmanlamaya gerek yoktur, çünkü tek kumaş, tam üç boyutlu takviyeyi sağlayan önemli bir kalınlığa sahiptir.[12]
  • 3B dokuma kumaş farklı şekillerde kalıplanmaktadır ve biyolojik uygulamalarda yedek dokular oluşturmak için kullanılmaktadır.[13]

3B örgülü kompozitler

Örgü, bir kompozit için bir 3 boyutlu fiber malzeme üretmek için kullanılan ilk tekstil sürecidir.[3]

3B örgülü kumaş teknolojisi, kumaşın iki veya daha fazla iplik sisteminin entegre bir yapı oluşturmak için iç içe geçmesiyle yapıldığı, köklü 2B örgü teknolojisinin bir uzantısıdır.[14]

1960'ların sonlarında, 2B kompozit laminatlarla ilgili sorunları aşmak için geliştirildi, ancak aynı zamanda örgü işleminin faydalarını da korumuştur.[15]

Kompozit ön şekiller olarak kullanılan örgülü yapılar, filaman (iplik olarak da bilinmektedir.) sarma ve dokuma gibi diğer rakip işlemlere göre bir dizi avantaja sahiptir.[16]

Örgülü kompozitler, filaman sargılı kompozitlere kıyasla üstün tokluk ve yorulma mukavemetine sahiptir. Dokuma kumaşlar ortogonal geçişe sahipken, örgüler 10' dan 858' e kadar geniş bir açı aralığında inşa edilmektedir. Üç eksenli örgüler üretmek için örgü işlemine ek bir eksenel iplik seti eklenilmektedir. Üç eksenli örgüler daha kararlıdır ve neredeyse izotropik özellikler sergilemektedir.[5]

Örgüler, dikişsiz borular veya kesintisiz kenarlı düz kumaşlar olarak üretilmektedir. Örgülü preformlar ile üretilen kompozitler, elyaf sürekliliği nedeniyle, geniş kumaş kompozitlere kıyasla üstün mukavemet ve çatlama direnci sergilemektedir. Örgülü deliklere sahip kompozitler, yine elyaf sürekliliği nedeniyle, delinmiş deliklere kıyasla yaklaşık 1.8 kat daha fazla dayanım sergilemektedir.[5]

3B örgülü kompozitlerin uygulama alanları

3B örgülü kumaşlar, tıp, havacılık, otomobiller, tren bileşenleri ve güçlendirilmiş hortumlar gibi alanlarda uygulamalar bulunmuştur.[17]  3B örgülü kumaşların ilk gelişimi kompozit ve medikal endüstrilerinden gelmiştir. 3B örgülü kumaşlar sayısız çeşitte enine kesitte üretilmektedir ve bunların ağa yakın karmaşık şekilleri, her iki endüstri için çok özel ürünler tasarlamayı mümkün kılmaktadır.[18] Helikopterlerde, kirişler, sandviç yapılar, çerçeveler ve paneller gibi tipik yapısal bileşenler, 3B örgülü profiller kullanılarak üretilir. Benzer şekilde, binek araçlarda karmaşık kiriş yapıları ve döşeme panelleri üretmek için 3D kumaşlar kullanılır. Tren yapıları için, 3B örgülü profillerden üretilen farklı bileşenler arasında çatı paneli, iç bileşenler, yan paneller ve gövde yapıları bulunmaktadır.[19]

Roket motoru bileşenlerinden sadece birkaçı yapılmış olsa da, karmaşık bir şekle sahip hafif ağırlıklı bir kompozit bileşen üretme yeteneğini göstermiştir.[3]

3B dikişli kompozitler

Kompozitlerin dikilmesi ilk olarak 1980' lerin başında Holt[20] ve Cacho-Negrete[21] tarafından, yüksek bindirme eklem mukavemetleri elde etmek için kürlenmemiş (sertleşmemiş) karbon fiber-epoksi prepreg (karbon, cam ve aramid gibi malzemelerle ilave edilmiş reçine matris sistemi olarak bilinmektedir.) laminatların birleştirilmesi için bir yöntem olarak değerlendirilmiştir. Bu erken çalışmalar, dikişin, gelişmiş savaş uçaklarındaki kompozit yapıları birleştirmek için yapışkanlı bağlama ve perçinlemenin (iki ya da daha fazla levhayı birbirine sökülmeyecek şekilde bağlama işlemidir.) yerine geçip geçmeyeceğini belirlemeyi amaçlamaktadır. Holt,[20] dikişli panelden sertleştiriciye ek yerlerinin gerilme mukavemetinin dikişsiz eklemlere göre% 72' ye varan oranda daha yüksek olmasıyla, dikişin bir birleştirme yöntemi olarak önemli bir ümit vadettiğini göstermiştir. Bazı durumlarda, dikişli bağlantıların gücü, metal perçinlerle güçlendirilmiş bağlantılardan bile daha yüksektir. Bu ilk çalışmaların bildirilmesinden kısa bir süre sonra, darbe hasarı toleransı ve daha az ölçüde kalınlık boyunca mukavemet gibi özellikleri iyileştirmek için düz laminat panelleri kalınlık yönünde güçlendirmek için dikiş kullanılmıştır.[3]

3D Z-pinleme

Standart dikiş işlemine bu alternatif yöntem ilk olarak 1980'lerin sonunda tanıtıldı ve ticari olarak Aztex şirketi tarafından Z-Fiber teknolojisi olarak geliştirilmiştir. "Bu teknoloji, önceden sertleştirilmiş takviye liflerinin daha sonra bir prepreg veya kuru kumaşın üzerine yerleştirilip vakumla torbalanan termoplastik bir köpüğün içine gömülmesinden oluşur. " 12 Sıcaklık ve basınç arttıkça köpük çökmektedir, bu da liflerin yavaşça dizilime itilmesine olanak tanımaktadır. Kompozit tabakanın farklı katmanları arasında mekanik bir bağlantı sağlamak için Z-pinlemeyle ilgili 3B güçlendirme gerekmektedir. Bu bağlantı Z-pinlemede sert bir karbon fiber çubuktur. Z-pin (kalınlık yönünde-z gömülü küçük çaplı karbon fiber) kompozitler, 2D dokuma kompozitlerin sahip olmadığı daha yüksek kalınlık boyunca sertlik ve mukavemet sağlamak için bir araçtır.[5]

3D Z-Pinli kompozitlerin uygulanması

Giriş kanalı yüzey panellerinin güçlendirilmesi ve F / A-18 Super Hornet savaş uçağında şapka şeklindeki sertleştiricilerin sabitlenmiştir.[22]

Üç boyutlu preformlara reçine uygulaması

Birçok üç boyutlu ön şekillendirilmiş malzeme (preform), bir katı fiber ilaveli matris oluşturmak için bir reçine uygulandığında ve preform içinde kürlendiğinde (sertleştirme olarak da bilinmektedir.) karmaşık kompozit malzemelere dönüştürülmektedir. 3B ön kalıplar için en yaygın reçine uygulaması şekli, bir ön kalıp şeklinde bir kalıbın oluşturulduğu ve ön kalıbın daha sonra içine yerleştirildiği reçine transfer kalıplama işlemidir. Kalıp kapatılmaktadır ve daha sonra matris malzemesinin reçinesi belirli sıcaklık ve basınç altında ilave edilmektedir ve ardından kürlenmesine izin verilmektedir. Kalıp daha sonra 3B kompozit malzemenin dışından çıkarılmaktadır.[23]

3B kompozitlerin 2B kompozitlere karşı mekanik değerlendirilmesi

3D dokuma kompozitin mikroyapısı, esas olarak fiber mimarisi tarafından dokuma preform ve dokuma prosesine ve daha az ölçüde konsolidasyon üretimine göre belirlenir. 3B dokuma işlemi sırasında yanlışlıkla 3B kompozitin düzlem içi, kalınlık ve darbe özelliklerini bozabilecek çeşitli kusur türleri oluşturulmaktadır. Bir 2B kompozit ile karşılaştırıldığında, düzlem boyunca mekanik özellikleri önemli ölçüde azaltmadan bir 3B kompozit ile darbe direnci, sıkıştırma sonrası sıkıştırma (CAI) ve delaminasyon (birbirini oluşturan parçaların ayrılma olayı olarak bilinmektedir.) kontrolü önemli ölçüde iyileştirilmiştir.[24]

Ayrıca bakınız

https://www.youtube.com/watch?v=IRuIR3uhkX8 27 Mayıs 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

https://www.youtube.com/watch?v=_jp0vbkYBfw 27 Mayıs 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

Kaynakça

  1. ^ Roye, Andreas; Stüve, Jan; Gries, Thomas (2005). "Definition zur Unterscheidung von 2D- und 3D-Textilien. Teil 1: Herstellungsbeispiele für einstufige Prozesse". Band- und Flechtindustrie = Narrow fabric and braiding industry (Almanca). 23 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mayıs 2021. 
  2. ^ Mullen CK, Roy PJ. Fabrication and properties description of Avco 3D carbon–carbon cylindrical composites, National SAMPE Symposium, 11–13 April, Los Angeles, California, USA, SAMPE, 1972, pp. III-A-Two-l–8.
  3. ^ a b c d "Review of applications for advanced three-dimensional fibre textile composites". Composites Part A: Applied Science and Manufacturing (İngilizce). 30 (12): 1445-1461. 1 Aralık 1999. doi:10.1016/S1359-835X(99)00034-2. ISSN 1359-835X. 23 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mayıs 2021. 
  4. ^ "What is Near Net Shape Manufacturing? Definition and Examples". www.twi-global.com (İngilizce). 25 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Mayıs 2021. 
  5. ^ a b c d e "3D composites". 26 Nisan 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  6. ^ Mc. Clain, Goering "Overview of Recent Developments in 3D Structures", Albany Engineered Composites (AEC), 2013.
  7. ^ "3D Woven Composite Structures". Bally Ribbon Mills. 14 Temmuz 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Mayıs 2021. 
  8. ^ a b N. Khokar, "3D-weaving: Theory and Practice," Journal of the Textile Institute, vol. 92, no. 2, pp. 193–207, 2001.
  9. ^ a b c d M. H. Mohamed and Z.-H. Zhang, "Method of Forming Variable Cross-Sectional Shaped Three-Dimensional Fabrics". US Patent 5085252, 4 February 1992.
  10. ^ N. Khokar, "Noobing: A Nonwoven 3D Fabric-forming process explained," Journal of the Textile Institute, vol. 93, no. 1, pp. 52–74, 2002.
  11. ^ F.Campbell, Manufacturing Processes For Advanced Composites, Oxford, UK: Elsevier, 2004.
  12. ^ a b P. Schwartz, "Structure and Mechanics of Textile Fibre Assemblies", Woodhead publishing Ltd. 2008.
  13. ^ Moutos, Franklin T.; Glass, Katherine A.; Compton, Sarah A.; Ross, Alison K.; Gersbach, Charles A.; Guilak, Farshid; Estes, Bradley T. (2 Ağustos 2016). "Anatomically shaped tissue-engineered cartilage with tunable and inducible anticytokine delivery for biological joint resurfacing". Proceedings of the National Academy of Sciences (İngilizce). 113 (31): E4513-E4522. doi:10.1073/pnas.1601639113. ISSN 0027-8424. 
  14. ^ Miravete, Antonio,Three-D Textile Reinforcements in Composite Materials, CRC Press,1999.
  15. ^ Hentze, H (1 Ağustos 2001). "Template synthesis of porous organic polymers". Current Opinion in Solid State and Materials Science. 5 (4): 343-353. doi:10.1016/s1359-0286(01)00008-0. ISSN 1359-0286. 
  16. ^ Gupta, N (20 Ekim 2003). "Compression properties of syntactic foams: effect of cenosphere radius ratio and specimen aspect ratio". Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. doi:10.1016/s1359-835x(03)00260-4. ISSN 1359-835X. 
  17. ^ K. Drechsler., "3-D Textile Reinforced Composites for the Transportation Industry," 3-D Textile Reinforcements in Composite Materials, 43-66,1999.
  18. ^ Tong, Liyong, Adrian P. Mouritz, Michael KB., 3D Fiber Reinforced Polymer Composites.137-146.
  19. ^ "3D braided fabrics". 26 Nisan 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  20. ^ a b HB. Holt., Future composite aircraft structures may be sewn together Automotive Engineering, 90 (1992), pp. 46-49
  21. ^ Cacho-Negrete C., Integral Composite Skin and Spar (ICSS) Study Program, AFWAL-TR-82-3053, Flight Dynamics Laboratory, Wright Aeronautical Laboratories, Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, September 1982.
  22. ^ Tong, Liyong (2002). 3D fibre reinforced polymer composites. 1st ed. Adrian P. Mouritz, Michael K. Bannister. Boston: Elsevier. ISBN 978-0-08-052582-2. OCLC 175207725. 
  23. ^ Mouritz, Cox, "A Mechanistic Approach to the Properties of Stitched Laminates". Composites 2000. 31A (1–27).
  24. ^ Mahmood, A. Grey Systems – Theory and Application.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Cam</span>

Cam ya da sırça, saydam veya yarı saydam, genellikle sert, kırılgan olan ve sıvıların muhafazasına imkân veren, inorganik amorf yapıda katı bir malzeme. Antik çağlardan beri gerek inşaat malzemesi, gerekse süs eşyası olarak camdan faydalanılmaktadır. Günümüzde hâlen basit araç gereçlerden iletişime ve uzay teknolojilerine kadar çok yaygın bir kullanım alanı vardır. Örneğin pencere camları, cam ambalaj, ayna, lamba, sofra takımı ve optiklerde yaygın pratik, teknolojik ve dekoratif kullanıma sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Alüminyum</span> sembolü Al, atom numarası 13 olan element

Alüminyum, atom numarası 13 ve simgesi Al olan kimyasal element. Gümüş renkte, sünek bir metaldir. Doğada genellikle boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar.

<span class="mw-page-title-main">Kevlar</span>

Kevlar, çok hafif karbon kökenli çok sağlam liflerden oluşan bir malzemedir. DuPont firması tarafından 1965 yılında icat edilmiş, patentlenmiş ticari bir markadır. Kevlar günümüzde zırh, sağlam halat yapımı, yanmayan koruyucu giysi yapımında kullanılmaktadır. Kevlar çok yüksek çekme gerilimine dayanabilen liflerden oluşan ipliksi bir yapıdır. Dokunabilir, kumaş hâline getirilebilir, kesilebilir ve dikilebilir. Özellikle çelik yelek, miğfer, paraşüt ipi, yol bisikleti lastiklerinde, fiber veya data kabloları için ek sağlamlık sağlayan halat veya gemileri bağlamak için kullanılan hafif halatlar ve kompozit yapılar ile oluşturulan levha, boru veya özel taşıtların gövde veya kanat yapılarının yapımında kullanılmaktadır. "Aynı ağırlıktaki çelikten 5 kat daha sağlamdır" sloganı ile pazarlanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme bilimi</span> yeni malzemelerin keşfi ve tasarımı ile ilgilenen disiplinlerarası alan; öncelikli olarak katıların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle ilgilidir

Malzeme bilimi, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceleyen, yeni malzemelerin üretilmesini veya sentezlenmesini de içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Termoplastik</span>

Termoplastik veya ısıyla yumuşayan plastik belirli sıcaklıkta bükülebilir veya kalıplanabilir hale gelen ve soğuduktan sonra katılaşan bir plastik polimer malzemedir.

<span class="mw-page-title-main">Polarizasyon</span>

Polarizasyon dalganın hareket yönüne dik gelen düzlemdeki salınımların yönünü tanımlayan yansıyan dalgaların bir özelliğidir. Bu kavram dalga yayılımı ile ilgilenen optik, deprembilim ve uziletişim gibi bilim ve teknoloji sahalarında kullanılmaktadır. Elektrodinamikte polarizasyon, ışık gibi elektromanyetik dalgaların elektrik alanının yönünü belirten özelliğini ifade eder. Sıvılarda ve gazlarda ses dalgaları gibi boyuna dalgalar polarizasyon özelliği göstermez çünkü bu dalgaların salınım yönü uzunlamasınadır yani yönü dalganın hareketinin yönü tarafından belirlenmektedir. Tersine elektromanyetik dalgalarda salınımın yönü sadece yayılımın yönü ile belirlenmemektedir. Benzer şekilde katı bir maddede yansıyan ses dalgasında paralel stres yayılım yönüne dik gelen bir düzlemde her türlü yönlendirmeye tabi olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Dokusuz kumaşlar</span> farklı uzunluklardaki elyafların kimyasal, mekanik veya ısı yoluyla bir araya getirilmesiyle üretilen kumaş benzeri materyal

Dokusuz kumaşlar, farklı uzunluklardaki elyafların kimyasal, mekanik veya ısı yoluyla bir araya getirilmesiyle üretilen kumaş benzeri materyallerdir. Dokusuz kumaş terimi klasik tekstil endüstrisinde dokuma veya örme olmayan keçe ve benzeri kumaşları ifade eder. Bu kumaşlar klasik kumaşlarla karşılaştırıldığında mukavemet yönünden zayıf olmakla birlikte çok düşük gramajlarda yüksek makine verimleri ile üretilebildikleri için önemli maliyet avantajları sağlamaktadır. Medikal, geotekstil, hijyen, ayakkabı, mobilya, tekstil, promosyon, gibi alanlarda kullanılmaktadır.

DNA nanoteknolojisi nanoteknolojinin bir alt sahasıdır, DNA ve diğer nükleik asitlerin moleküler tanıma özelliklerini kullanarak yeni moleküler yapılar oluşturmayı amaçlar. Bu sahada, DNA kalıtsal bilgi taşıyıcısı olarak değil, yapısal bir malzeme olarak kullanılır. Bunun uygulaması moleküler özbirleşme ve DNA hesaplamasıdır.

Karbon elyaf takviyeli plastik veya karbon elyaf takviyeli polimer sağlam, hafif ve pahalı bir çeşit kompozit malzeme, elyaf takviyeli polimerdir. Cam elyafı'ına benzer şekilde bu kompozit yapıya mukavemet veren malzemeye karbon elyafı denilir. Polimer için en çok epoksi kullanılsa da polyester, vinil ester ya da naylon gibi başka maddelerin de kullanıldığı görülebilir. Kevlar veya alüminyum yapılarında karbon, cam gibi diğer güçlendiricilerle birlikte kullanılır. Grafit takviyeli polimer ya da Grafit elyaf takviyeli polimer (GFRP) de karbon elyafıyla takviyeli bu tür yapıları nitelemek için de kullanılır. Cam elyaf takviyeli malzemelerin de GFRP olarak tanımlanabilmesi ve karışıklık yaşanması nedeniyle bu isimlendirme çok sık kullanılmaz. Bazı ürün tanıtımlarında ise kısaca grafit elyafı denilir.

Özgül dayanım, yoğunluğa göre bölünmüş bir malzemenin gücü anlamına gelir. Aynı zamanda direnç-ağırlık oranı veya mukavemet/ağırlık oranı veya dayanım-kütle oranı olarak da bilinir. Elyaf veya dokuma uygulamalarında, dayanıklılık, belirli bir gücün olağan ölçüsüdür. Özgül dayanım için SI birimi Pa m3/kg veya Nm/kg'dır, bu boyutsal olarak m2/s2'ye eşdeğerdir, ancak ikinci biçim nadiren kullanılır. Özgül dayanım, özgül enerji ile aynı birime sahiptir ve bir nesnenin merkezkaç kuvveti nedeniyle ayrılmadan sahip olabileceği en yüksek dönme enerjisi ile ilgilidir.

Milet Pazar Yeri Kapısı, günümüzde Almanya'daki Bergama Müzesinde sergilenen, mermerden yapılma bir abidedir. Milet'te milattan sonra 2. yüzyılda inşa edilmiştir ve 10. veya 11. yüzyılda meydana gelen bir depremle yıkılmıştır. 1900'lerin başında Alman bir arkeoloji ekibi tarafından arkeolojik kazı yapılarak yeniden inşa edilmiş ve müzeye yerleştirilmiştir. İkinci Dünya Savaşı sırasında hasar gören yapı 1950'lerde restorasyona girmiştir. 21. yüzyılın ilk on yılında da başka bir restorasyon geçirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr türbini tasarımı</span>

Rüzgâr türbini tasarımı, rüzgârdan enerji elde etmek için rüzgâr türbininin şekil ve teknik özelliklerinin belirlenmesidir. Rüzgâr türbini kurulumu rüzgâr enerjisini almak, türbini rüzgâra yönlendirmek, mekanik dönüşü elektrik enerjisine çevirmek, türbini başlatmak, durdurmak ve kontrol etmek için gerekli sistemlerden oluşur.

Plastik kaynak, yarı bitmiş plastik malzemeler için kaynaktır ve ISO 472'de, malzemelerin yumuşatılmış yüzeylerini genellikle ısı yardımıyla birleştirme işlemi olarak tanımlanır. Termoplastiklerin kaynağı yüzey hazırlığı, ısı ve basınç uygulaması ve soğutma olmak üzere üç ardışık aşamada gerçekleştirilir. Yarı mamul plastik malzemelerin birleştirilmesi için çok sayıda kaynak yöntemi geliştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">İzogrid</span>

İzogrid, genellikle tek bir metal plakadan oluşan, üçgen yekpare takviye nervürlerine sahip kısmen oyulmuş bir yapı türüdür. McDonnell Douglas tarafından patenti alındı. Son derece hafif ve serttir. Diğer malzemelerle karşılaştırıldığında, üretimi pahalıdır ve bu nedenle uzay uçuşu uygulamaları ve daha genel havacılık kullanımınında araçların bazı kritik kısımlarıyla sınırlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kompozit Malzemeler</span>

Kompozit malzeme, önemli ölçüde farklı fiziksel veya kimyasal özelliklere sahip iki veya daha fazla bileşen malzemeden yapılan ve birleştirildiğinde öncekinden farklı özelliklere sahip olan bir malzeme üreten bir malzeme. Bu kurucu malzemeler, oldukça farklı kimyasal veya fiziksel özelliklere sahiptir ve tek tek elemanlardan farklı özelliklere sahip bir malzeme oluşturmak için birleştirilir. Bitmiş yapı içinde, tek tek elemanlar ayrı ve farklı kalarak kompozitleri, karışımlardan ve katı solüsyonlardan ayırmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Bor fiber</span>

Bor fiberler, sürekli bir ince filament veya tel üzerine borun depozisyonu ile elde edilen yapısal fiberlerdir. Bor Lifi, temel borun başlıca endüstriyel kullanımını temsil eden amorf katı bir bor ürünüdür. Bor lifi, yüksek mukavemet ve yüksek elastik modülün bir birleşimini gösterir.

Genellikle polimer malzemeleri tasarlayan, analiz eden ve değiştiren bir mühendislik alanıdır. Polimer mühendisliği, petrokimya endüstrisi, polimerizasyon, polimerlerin yapısı ve karakterizasyonu, polimerlerin özellikleri, polimerlerin birleştirilmesi ve işlenmesi ve ana polimerlerin tanımı, yapı özellik ilişkileri ve uygulamalarının yönlerini kapsar.

Kompozitler, havacılık, denizcilik, otomotiv, kara taşımacılığı ve spor malzemeleri pazarlarında çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Kompozit onarımı, havacılık, otomotiv ve deniz kompozit-araç endüstrilerinde büyüyen filoların hizmet ve bakımının ayrılmaz ve kritik bir yönüdür. Kompozit onarımı, geniş çaplı boru hatları, yüksek basınçlı boru sistemleri, dirsekler, flanşlar, valfler, contalar, bağlantı parçaları, basınçlı kaplar ve tanklar, eyerler, ana gövde bağlantıları, destekler, nozullar ve t şeklinde parçalar gibi çok çeşitli ekipmanlardaki kusurları giderir.

Yeşil kompozitler ya da biyokompozitler olarak da adlandırılır; yenilenebilir kaynaklardan veya biyolojik maddelerden kaynaklanan hem takviyelerden hem de polimer matris fazından oluşan farklı türde biyo-kompozit malzemeler olarak tanımlanmaktadır. Yeşil kompozitler, çok çeşitli takviye elemanı ve matris malzemelerin kullanımına uygun, iyi mukavemet ve boşluklu yapılarından dolayı iyi ses yalıtım özelliğine sahip, kolayca işlenebilen ve yeni üretim teknikleri gerektirmeyen, mikro ya da nano seviyede çalışılabilen, geri dönüştürülebilir, yenilenebilir, sürdürülebilir doğa dostu malzemelerdir. Yakın geçmişte kendini dünyaya kısa bir sürede tanıtan kompozit malzemeler uzay-hava sistemleri, otomotiv, spor eşyaları gibi birçok gündelik alanlarda vazgeçilemez hale gelmiştir. Genellikle kompozit malzemeler, çeşitli biçimlerde tasarlanabilir olmalarına karşın çoğunlukla epoksi, polipropilen, polietilen vs. bir polimer matrise cam, karbon, aramid veya ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen liflerin takviyesiyle meydana gelmektedirler. Kompozit malzeme kullanımı artmasının avantajı olmasının yanında oluşacak malzeme için tüketilen atıklar sorun oluşturmaktadır. Ayrıca kompozit malzemeler iki farklı malzemeden meydana geliyor olması geri dönüşümünü zorlaştırmaktadır.

Bu, yaygın kullanılan yapı malzemeleri listesidir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.