1. * 5651 Sayılı Kanun'a göre TÜM ÜYELERİMİZ yaptıkları paylaşımlardan sorumludur.
    * Telif hakkına konu olan eserlerin yasal olmayan şekilde paylaşıldığını ve yasal haklarının çiğnendiğini düşünen hak sahiplerinin İLETİŞİM bölümünden bize ulaşmaları durumunda ilgili şikayet incelenip gereği 1 (bir) hafta içinde gereği yapılacaktır.
    E-posta adresimiz

Karbon Fiber Nedir ?

Konusu 'Fen ve Teknoloji' forumundadır ve Suskun tarafından 4 Şubat 2012 başlatılmıştır.

  1. Suskun

    Suskun V.I.P V.I.P

    Katılım:
    16 Mart 2009
    Mesajlar:
    23.242
    Beğenileri:
    276
    Ödül Puanları:
    6.230
    Yer:
    Türkiye
    Banka:
    2.052 ÇTL

    [​IMG]

    Karbon Fiber Nedir?
    Karbon fiber veya karbon elyaf, Arapça dilinden gelme olan, teknoloji ürünü olan ipliksi türü bir maddedir. Ana bileşimleri Karbonlaşmış akrilik elyaftır (Orlon), katran ve naylondur. Karbon fiberin yapısı, çelikten 4,5 kat daha hafif olmasına rağmen 3 kat daha dayanıklıdır. Karbon fiber, naylon gibi esnek ve orlon gibi de orta derecede dayanıklı değildir. Daha sert ve çok daha dayanıklıdır.

    Karbon fiberin üretimi

    Orlon, naylon, katran ile bazı başka yan maddelere türlü fiziksel ve kimyasal uygulamalar ile "Karbon fiber" adı verilen madde oluşturulur. Katran maddesi ve orlon maddesinin kullanımına göre karbon fiber türü ikiye ayrılır; Katran temelliler ve PAN (Orlon'a "PAN" denmektedir) tabanlı karbon fiber. Katran temelli karbon fiber üretimi dünya üretiminde %6 iken, PAN temelli karbon fiber üretimi %94'ü bulmaktadır. Katran temelli üretimi özellikle Japonlar, PAN temelli üretimi ise Amerikanlar yapmaktadır.

    PAN temelli üretim

    Karbon fiberin, PAN temelli üretimi dört ana aşamada gerçekleşmektedir: "Oksidasyon", "Karbonizasyon", "Yüzey iyileştirmesi" ve "Kaplama".

    Oksidasyon

    Oksidasyon aşamasında Orlon maddesi 300 °C'ye kadar ısıtılmaktadır. Isıtılma aşamasında maddede bulunan Hidrojen maddesi ayrıştırılıp, Oksijen maddesi eklenmektedir. Bu sayede üretilecek olan Karbon Fiber'e yanmazlık özelliği kazandırılır.

    Karbonizasyon
    Karbonizasyon aşamasında orlon, 3000 °C'ye kadar ısıtılmaktadır. Karbonizasyon aşamasında bobinlerdeki orlon, 3000 °C'ye kadar ısıtılmaktadır. Bu esnada maddede %100 karbonlaşma sağlanmaktadır. Bu işlemde sıcaklığın yüksekliğine göre üretilen karbon fiberin sınıfı belli olmaktadır.

    Yüzey iyileştirmesi
    Yüzey iyileştirmesi esnasında bobindeki orlon, reçineye daha iyi yapışması için elektrolitik ortamda iyileştirilir.
    [​IMG]
    Helikopter parçasında kullanılan karbon fiber yüzey

    Kaplama
    Kaplama aşamasında işlenmiş orlon, reçine ile kaplanır. Bu sayede "PAN Tabanlı Karbon Fiber"in üretimi tamamlanır.

    Diğer karbon fiber çeşitleri
    Katran Tabanlı Karbon Fiberler:
    Katran tabanlı olan bu karbon fiber çeşididir. Diğer karbon fiber çeşitlerinden çok farkı yoktur. Nemden etkilenmezler, sürtünmeye ve aşınmaya dayanıklıdırlar.
    Aramid Karbon Fiberler: Bu karbon fiber çeşidinin adı "Aromatik polyamid"in kısaltılmasından geliyor. Bu karbon fiber çeşidinin molekülünde 6 Karbon atomu, birbirlerine Hidrojen ile bağlanmaktadır. Bu karbon fiberin üretimi 2 Amerikan şirketi tarafından yapıldığı için farklılık göstermektedir. İki türe ayrılır: "Kevlar" 29 ve "Kevlar 49". Bu karbon fiberin maliyeti düşük, darbeye olan direnci yüksektir.
    Bor Karbon Fiberler: Tungstenden oluşan bir çekirdeğin, Bor maddesiyle kaplanması sonucu oluşan karbon fiber çeşididir. Maliyeti yüksek olduğu için henüz proje aşamasındadır. Uçak yapımında bu karbon fiberler kullanılması amaçlanıyor.
    Silisyum Karbür Karbon Fiberler: Tungstenden oluşan bir çekirdeğin, Silisyum karbür bileşiğiyle kaplanması sonucu oluşan karbon fiberdir. Jet uçağı motorlarında kullanılmaktadırlar.
    Alümina Karbon Fiberler: Alüminyum ve Oksijen tarafından oluşturulan bileşik olan "Alümina" kaplı çekirdeğin, Silisyum ve Oksijen tarafından oluşturulan "Silisyum dioksit" maddesiyle kaplanması sonucu oluşan karbon fiber çeşididir. Alümina Karbon Fiberler, yüksek sıcaklığa dayanabilme özelliğine sahip oldukları için Uçak motorlarında kullanılmaktadırlar.

    Karbon fiberlerin kullanımı

    Karbon fiber üretimi dünya üzerinde gittikçe artmaktadır. Dünyada sadece 8 ülke, karbon fiber üretebilmektedir. Bu ülkeler; Japonya, ABD, Almanya, İran İslam Cumhuriyeti, Fransa, İngiltere, Macaristan ve Tayvan'dır. Ancak dünyada karbon fiber üretimi yapan iki firma vardır ve bu firmaların biri Japon, diğeri de Amerikandır. Dolayısıyla karbon fiber üretim teknolojisine sadece Japonya ve ABD sahiptir. Türkiye, karbon fiber üretimini kendisi yapabilmekte olan 3. ülkedir ve karbon fiber üretim miktarında dünya 8.'si durumundadır. 2009 yılında Türkiye, 40 bin ton kadar karbon fiber üretti ve bundan 1.5 milyar dolar kâr etti.

    Karbon fiber üretimi için birçok dünya kuruluşu rekabet içerisindedir. Karbon fiber, geleceğin teknolojisi olarak görülüyor. Şimdilik uzay araçlarında, uçaklarda, gemilerde, motorlarda, çok dayanıklı olması gereken diğer yüzeylerde vs. kullanılıyor ama gelecekte kullanım alanı çok daha genişleyeceği düşünülüyor. Bu nedenle karbon fiber üreten kuruluşlar, karbon fiberin nasıl yapıldığını tam olarak açıklamıyor.



    TÜBİTAK, Bilim ve Teknik (dergi)
     

Sayfayı Paylaş