İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

... konulu sunumlar: "İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ"— Sunum transkripti:

1 İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ
KOMPOZİT MALZEMELER SUNUMU KONU CAM FİBERLER (CAM ELYAF) TUNCAY MORKOÇ ( ) BÜLENT GÜLER---( ) MEHMET CAN ( ) İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

2 Cam Fiber Nedir ?

3 Cam fiber Nedir? Cam elyafı (fiberglas), çok ince cam telciklerinden üretilen bir maddedir. Cam fiberler, sıradan bir şişe camından yüksek saflıktaki kuartz camına kadar pek çok tipte imal edilebilirler. Cam amorf bir malzemedir ve polimerik yapıdadır. Cam eldesi için silis kumu, katkı malzemeleri ile birlikte kuru halde iken 1260 °C civarına ısıtılır ve soğumaya bırakıldığında sert bir yapı elde edilir ve bu eritilmiş haldeki camın küçük deliklerden akıtılıp katılaştırılması sonucu üretilir. .

4 Tarihte cam elyafının ilk kez Fenikeli ve Mısırlı sanatçılar tarafından kullanıldığı sanılmaktadır. O zamanlarda, lifler, cam çubukların ısıtılması sonucunda, yumuşatılarak akıtılması şeklinde elde edilirken takviye amacına yönelik ve çanak, çömlek, amfor gibi ürünlerin sağlamlaştırılmasında kullanılmaktaydı..

5 Bugün bildiğimiz cam elyafın ticari anlamda üretimi 1930’lu yıllarda İngiltere’de başlanmış olmasına karşılık, bu malzeme plastik malzemenin donatılmasında 1950’lerin başından itibaren kullanılamaya başlanmıştır. Başlangıçta, cam elyafın üretiminde A- camı veya açık adıyla “alkali cam” kullanılmıştır. Bunu çok az alkali içeren  ve çok üstün elektriksel ve mekanik özelliklere sahip bir borsilikat camı olan “elektrik dayanımlı camın”, kısa adı ile E- camının kullanılmaya başlanması izlemiştir

6 Cam elyafı silika, kolemanit, aluminyum oksit, soda gibi cam üretim maddelerinden üretilmektedir. Cam elyafı özel olarak tasarlanmış ve dibinde küçük deliklerin bulunduğu özel bir ocaktan eritilmiş camın itilmesiyle üretilir. Bu ince lifler soğutulduktan sonra makaralara sarılarak kompozit hammaddesi olarak nakliye edilir .

7 Elyaflar işlem sırasında dayanıklılıklarının %50'sini kaybetmelerine rağmen son derece sağlamdırlar. Cam elyafı biçimlendirildikten sonra yıpranmaya dayanımın artması için kimyasallarla bir kaplama işlemi yapılır. Kaplama malzemesi olarak genellikle elyafın kompozit malzemeye uygulanmasından önce kolaylıkla kaldırılabilen ve suyla çözülebilen polimerler kullanılmaktadır.

8 Cam elyafı halen aramid ve karbon elyaflarından daha yüksek dayanıklılık özelliğine sahiptir. Elyaf kumaşları genellikle sürekli cam elyafının lifleri ile üretilmektedir. İşlemler sırasında değişik kimyasalların eklenmesi ve bazı özel üretim yöntemleri ile farklı türde cam elyafı üretilebilmektedir.

9 Cam Fiberlerin Şekillendirilmesi
Cam elyaf ürünler, her biri için farklı üretim yöntemi bakımından, iki kategoriye bölünebilir Santrifüj püskürtme ile Liflerin tesadüfi, yün benzeri bir yapıda olduğu, ısı izolasyonu, akustik izolasyon ve hava filtrasyonu için lifli cam üretilir. Çekme ile Elyaf takviyeli plastikler, iplik, dokuma ve fiberoptikler için uygun olan uzun ve sürekli filamentler

10 Santrifüj Püskürtme Cam yünü yapmak için tipik bir yöntem olarak, erimiş cam, çevresi boyunca çok sayıda küçük delik olan dönen bir tas içine akar Santrifüj kuvvet, camın, ısıl ve akustik izolasyona uygun lifli bir kütle haline gelmesi için, camı deliklerden geçerek akmaya zorlar Camın Çekilmesi Küçük çaplı sürekli cam elyaf (alt limiti yaklaşık 0,0025 mm’dir) bir alüminyum alaşımından yapılmış, ısıtılan bir levhadaki küçük deliklerden erimiş cam iplikçikleri halinde çekilerek üretilir

11 CAM FİBER ÇEŞİTLERİ VE NELERDEN OLUŞURLAR

12 E (Elektrik) Camı: Düşük alkali oranı nedeniyle elektriksel yalıtkanlığı diğer cam tiplerine göre çok iyidir. Mukavemeti oldukça yüksektir. Suya karşı direnci de oldukça iyidir. Nemli ortamlar için geliştirilen kompozitlerde genellikle E camı kullanılır . S (Mukavemet) Camı: Yüksek mukavemetli bir camdır. Çekme mukavemeti E camına oranla %33 daha yüksektir. Ayrıca yüksek sıcaklıklarda oldukça iyi bir yorulma direncine sahiptir. Bu özellikleri nedeniyle havacılıkta ve uzay endüstrisinde tercih edilir. Cam elyaflar genellikle plastik veya epoksi reçinelerle kullanılırlar.

13 Cam fiberlerin genel özellikleri

14 Çekme mukavemeti yüksektir, birim ağırlık başına mukavemeti çeliğinkinden yüksektir.
. Isıl dirençleri düşüktür. Yanmazlar, ancak yüksek sıcaklıkta yumuşarlar. Kimyasal malzemelere karşı dirençlidirler. . Nem absorbe etme özellikleri yoktur Elektriği iletmezler.

15 .

16 Cam Fiberlerin Kullanım Alanları

17 Cam elyafları kompizitlerin üretiminde en çok kullanılan donatı malzemelerindendir. Üstün özelliklerinin yanı sıra, ekonomik bir donatı türü olması bu sonucu ortaya çıkarmaktadır. Çeşitli matris malzemeleriyle kullanılmış olmasına karşılık, temel kullanım alanı cam takviyeli plastik (CTP) endüstrisidir. CTP, takviye malzemesi (camelyafı) ve taşıyıcı matriks’in (reçine) birlikte kalıplanması ile elde edilmektedir.

18 Bu işlem, çok farklı metodlarla yapılabilirsede
Prensip camelyafın taşıyıcı reçine ile uygun bir şekilde ısıtılmasıdır. CTP Malzemesinin Avantajları; Yüksek özgül mukavemet ve ısıl özellikler Mükemmel elastikiyet Hafiflik Yüksek korozyon dayanımı Mükemmel dielektrik nitelikler Üstün boyutsal stabilite

19 Tasarım esnekliği Kalıplama esnekliği (değişikmetodlarla üretilebilme esnekliği ) Bakım gerektirmeme Çalınmazlık (hurda değeri yoktur) Kolay tamir edilebilirlik Yüksek kimyasal dayanım Kendinden renklendirilebilme olanağı Alev geciktirici katkılar ile alevdirenci niteliği İstenildiğinde ışık geçirgenlik özelliği sağlanması Düşük araç-gereç maliyeti Yüksek amortisman süreleri(sonsuz ömür) Şeklinde ifade edilebilir.

20

21

22

23

24

25 Diğer Kullanım Alanları
İzolasyon malzemeleri olarak:(şeritler,keçeler,dokuma iplikleri,yüzey işlemleri) Vana Ceketi Demir-çelik endüstrisinde cam elyaf kumaşlar kaynak işlerinde koruma perdesi olarak Cam endüstrisinde cam elyaf kumaşlar ve bantlar cam transport işlerinde, parlak yüzeyli cam kumaşlar cam şekillendirmede kalıp ile cam arasında ayırıcı olarak kullanılırlar. Yangın elbiseleri ve eldiven yapımında cam elyaf ve aramid kumaşlar kullanılır.

26 İtfaiyeye göre facianın sebebi cam elyaf
izmir`in Balçova ilçesinde 4 kişinin öldüğü, 6 kişinin de yaralandığı Şark Evi Kafeterya yangınını faciaya dönüştüren en büyük faktörün ruhsata aykırı olarak dekorasyonda kullanılan cam elyaf olduğu belirtildi. Dün sabah saatlerinde 4 kişinin ölümü, 1`i ağır 6 kişinin de yaralanması ile sonuçlanan yangınla ilgili olarak Şark Evi Kafeterya`da incelemelerde bulunan polis ve itfaiye ekipleri, kafeteryada ruhsata aykırı bir şekilde cam elyafla dekorasyon yapıldığına dikkat çektiler. İtfaiye yetkilileri, geçtiğimiz yıl Bornova`da 9 kişinin ölümüne sebep olan kafe yangınının kaynağının da cam elyaf olduğunu açıkladılar. Elyafın içindeki jüf denen maddenin en küçük kıvılcımda bile gaz oluşturarak yanmaya hazır hale geldiğini belirten itfaiyeciler, kafenin ruhsatlı olduğunu; ancak kafenin ruhsata aykırı bir şekilde cam elyafla dekore edildiğinin belirlendiğini söylediler. İzocam İzmir Bölge Müdürlüğü satış mühendisi Mustafa Doğru da dekorasyonda kullanılan cam elyafın tehlikesine işaret etti. Daha önce Bornova`da yanan kafeyi inceleyerek olayın izolasyon maddesinden kaynaklandığını tespit ettiklerini hatırlatan Doğru, `Henüz bu olay yerine gitmedik. Ama gidip inceleme yapacağız.` dedi.

27 REFERANSLAR Korkut, B.cam fiberler, Resmi Gazete (2008) skiler/2008/05/ htm&main= Burke M., “The gadget scrap heap”,Chem.World UK 4,45-48,2010 Review of Directive 2002/96 on Waste Electrical and Electronic Equipment” Study No /2006/442493/ETU/G4, 2008

28 TEŞEKKÜRLER