Karbon Fiber Nedir

Birçok insan tarafından duyulmuş olan ancak tam anlamıyla derine inilmemiş bir malzeme… Bulunduğu zaman aralığının ötesinde yer edinmeye aday bir değer. Karbon fiber…

Karbon fiber 1958 yılında Cleveland Ohio yakınlarında bulunmuştu. Başlangıçta sadece izolasyon, filtrasyon malzemeleri ve aydınlatma uygulamalarında kullanılmaktaydı. Yıllar sonra Union Carbide Şirketi, Amerikan Hava Kuvvetleri’ne fiberglass kumaş yerine karbonlaştırılmış kumaşı tanıttı. Her ne kadar mekanik özellikleri, kullanılan diğer malzemelere göre geride olsa da Union Carbide, karbon fiberin ne kadar büyük bir potansiyeli olduğunu fark etti ve daha sonra onu mükemmel bir şekilde işleyip karbon fiberi meydana getirdi.

karbon fiber

bm-institute

Karbon Fiber Nasıl Üretilir

Peki teknik açıdan bakacak olursak bu değerli madde ne tür aşamaların ardından elde edilmekte? Ana hatlarıyla 4 bölümden oluşmaktadır:

1. Oksidasyon:

siber güvenlik

İlk olarak elyaflar hava ortamında 300 0C’a ısıtılır. Bu işlem, elyaftan hidrojenin ayrılmasını, daha uçucu olan oksijenin eklenmesini sağlar. Ardından karbonizasyon aşaması için elyaflar kesilerek grafit teknelerine konur. Polimer merdiven yapısından kararlı bir halka yapısına dönüşür. Bu işlem sırasında elyafın rengi beyazdan kahverengiye dönüşür ve ardından siyah olur.

2.Karbonizasyon:

Elyafların yanıcı olmayan atmosferde 3000 °C’a kadar ısıtılmasıyla, liflerin %100 karbonlaşmasının sağlanması aşamasıdır. Karbonizasyon işleminde uygulanan sıcaklık, üretilen elyafının sınıfını belirler.

3.Yüzey İyileştirmesi:

Karbonun yüzeyinin temizlenmesi ve elyafın kompozit malzemenin reçinesine daha iyi yapışabilmesi için elektrolit banyoya yatırılır.

4.Kaplama:

Bu aşama elyafı sonraki işlemlerden korumak için yapılan nötr bir sonlandırma işlemidir. Elyaf, reçine ile kaplanır. Genellikle bu kaplama işlemi için epoksi kullanılır. Kompozit malzemede kullanılacak olan reçine ile elyaf arasında bir ara yüz görevi görür.

karbon fiber bisiklet

Bunca cümlenin ardından artık malzemenin özelliklerine tam olarak geçme vakti geldiğini düşünüyorum. Yukarıda görülen bisikletin ne kadar hafif olduğunu anlamak herkesçe aşikardır. Bir kız çocuğunun bile rahatlıkla kaldırabildiği bir bisiklet…

Evet karbon fiber de tam olarak bu. Hafif, kolay işlenebilen, titreşimi sönümleyici, mukavemet olarak muazzam diye nitelendirebileceğimiz çok fazla güçlü yanı olan bir alaşım örneği.

Ortalama bir çelik şaft 1350-1400 Nm aralığında burulurken, normal bir karbon fiber 4700 Nm’yi bulan bir değerde burulur.

Günümüzde neredeyse her alanda kendine yer edinmiş olan karbon fiber, artık hayatımızın olmazsa olmazlarındandır. Gökyüzünde uçan devasa araçların, karada kullanılan hız canavarı olarak adlandırılan spor arabaların, denizlerin efendileri dediğimiz gemilerin, iletişimde ve yayında hayati öneme sahip uyduların var oluşlarının yapı taşıdır karbon fiber.

karbon fiber kullanım alanları

Küçük bir detaya daha inecek olursak eğer, spor arabalarda yüksek hızlara çıkmak için aerodinamiği gereği, sürtünme katsayısının düşük ve buna takiben ağırlığının mümkün olduğu kadar düşük olması istenir. Eğer bir araçtan her bakımdan verim alınmak isteniyorsa (yakıt tüketim hızı, frenleme anında durma süresi gibi) karbon fiber kaplı bir gövde tam da istenen bir malzeme olacaktır. Çünkü ağır bir gövdenin durma süresiyle hafif bir gövdenin durma süresi aynı olamaz.

karbon fiber kaplama arabakarbon fiber kaplama araba

arıcılık malzemeleri
Erkut Özbaş
Erkut Özbaş
Merhaba...Ben Erkut Özbaş.Uludağ Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümünden mezunum.Hedefim birçok konuda bilgi sahibi olmak ve bildiklerimi aktarmak.Genel manada hobilerim araç mekaniği, aerodinamik, uzay bilimi ve yapısal incelemeler hakkındaki araştırmalardır.Umarım keyifli ve teknik yazılarda beraber oluruz...

18 Yorum

  1. Anlamadığım neden o zaman çeliğin yerini almış değil?
    Halbuki ülkemizde çelik henüz tanınmaya başlamış şimdi de çelikten daha iyi bir malzeme mi bulundu?
    bu iki malzemenin farkı nedir?

  2. Karbon fiber kaplama değil mi nasıl daha hafif yapıyor? Ya da malzemenin tamamı mı karbon fiber oluyor yoksa bant gibi etrafını mı kaplıyor?

    • kaplama değil araçlarda şaşe olarakta kullanılıyor ısındıkca sertleşiyor normal karbonfiberin üstüste belli bir şekil oluşturacak şekilde birleştirilmesi ile oluşuyor genelde bu tür araç parçaları

  3. Ağır bir cismin durma süresiyle hafif cismin durma süresi aynıdır bu süre ağırlığa değil sürtünme katsayısına bağlıdır

    • Normal bir kamyonun sürtünme katsayısı 0.90 ve otomobilin sürtünme katsayısı değeri 0.30-0.35 aralığındadır.Ancak aracınız aerodinamik olarak mükemmele yakınsa bu değer 0.24-0.25 gibi daha düşük sürtünme katsayılarına düşmektedir.Bu gibi değerlerin sağlanması için aracın hava akımını mükemmel kullanmak gereklidir ve bu havanın bir kısmı da fren disklerine soğutma amaçlı gönderilmektedir (Bugatti Chiron örneğini izleyebilirsiniz). Yukarıdaki yazımda bahsetmiş olduğum ağır gövde ve hafif gövde ikileminde asıl olarak kastettiğim şey ise her iki aracın fren sistemini aynı kabul etmek olmuştu ve bu bağlamda da hafif gövde daha avantajlı bir konuma sahip olacaktır.

      • Benim anlamadığım hafif bi araç oluşan hıza bağlı rüzgardan daha çok etkilen miyor mu? Neden hafif arabalar tercih ediliyor?

        • hafif bir araçın yüksek hızlara çıkması daha kolay ancak ağır araçlarda bu durum tam aksine işliyor motorun hareket için daha fazla güç üretmesi gerekiyor ve buna bağlı yakıt tüketimi artıyor aracın rüzgardan etkilenmemesi içinse aerodinamik var

        • Rüzgardan etkilenme durumu aracın şekline bağlı bir özellikir yani aynı şekildeki ve ağırlıklardaki iki araç rüzgar basıncından aynı oranda etkilenir. Ama şu varki hafif olan aracın gerekli aerodinamiği iyi yapılmamış ise yere tutunma kuvveti düşebilir. Yani aynı rüzgar basıncında hafif olan aracın ön tarafı yüksek hızlarda kalkabilir. Bunu önlemek için yüksek hıza çıkacak araçların aerodinamiği ona göre tasarlanır ve çoğunlukla arkaya spoiler diye tabir ettiğimiz kanatlardan eklenir. Böylelikle hafif bir araç yüksek hızlarda yere daha iyi tutunmuş olur.

      • Erkut bey öğrenmek istediğim bir şey var, kırpılmış karbon elyafların yumuşama, sinterlenme yada ergime sıcaklıkları nedir?

        Eğer yardımcı olabilirseniz çok iyi olur.

    • Aslında erkut beyin bahsettiği şey 400 yıl önce insanların üzerinde hemfikir olduğu newton yasaları. o yüzden çok kurcalamadan kabul edin. Enistein fiğiği olsa tartısma ihtimalimiz olur :) gerçi onuda herkes kabul etti. Hawkins fiziği alanına girmiş bir şeyler olursa o zaman çok yorum yapın. henüz karşıt görüşler var :)

    • Cismin ağırlığının durma süresiyle ilgisi vardır. Sürtünme denklemine bakarsanız görebilirsiniz, cismin ağırlığının sürtünme katsayısına nasıl etki ettiğini.

    • Komik bir yorum olmuş Nuri Bey. Elbette ağır bir cisimle hafif bir cismin durma süresi aynı değildir. Çünkü momentum denen bir kavram var. Bir gemiyi durdurmak için harcayacağınız güç ile bir bisikleti durdurmak için harcayacağınız güç aynı olmayacaktır. Ayrıca ağır cismin yüzeyinin küçültülmesi de daha kolay durmasını sağlamaz aksine durmasını güçleştirir. Çünkü momentumu aynı kalacaktır fakat yüzey alanı küçüldüğü için ters yönde uygulanan sürtünme azalacaktır (rüzgar, zemin sürtünmeleri vs) Yani 10 kiloluk arabaya göre 500 tonluk bir gemiyi durdurmak daha zordur. Peki daha zoru hangisidir biliyor musunuz ? 500 tonluk bir gemi ağırlığında olan küçük bir bisikleti durdurmak. İyi günler..

  4. Bu paylaşımlarınızı sosyal medyada paylaşmak istiyorum, twitter facebook linkleri koyarsanız çok iyi olur

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

Yazar Ol Yenilenebilir Enerji Teknolojileri arıcılık malzemeleri siber güvenlik

Yeni Yazılar

Takla Atarken Fotoğrafı Bulunan Jandarma Helikopteri Sikorsky S-70’in Hikayesi

Yabancı haber sitelerine kadar düşen bu meşhur fotoğrafla ilgili internette bir bilgi kirliliği mevcut. Doğrusunu dinliyoruz. İnternette sağda solda bu helikopteri takla atarken gösteren bir...

Osteoartrit Nedir Neden Olur Tedavisi Nedir

Osteoartrit; eklem kıkırdağında erozyon, eklem kenarlarında yeni kemik oluşumu, eklem aralığının kaybı, eklem kıkırdağında yumuşama ve incelme, eklem sıvısında ve kapsülünde biyokimyasal değişikliklerin eşlik...

Halide Edip Adıvar Handan Özeti

Halide Edip Adıvar’ın Handan adlı bu eseri, mektuplardan oluşan bir roman olma özelliğini taşımaktadır. Romanda, kitabında ismi olan başkarakter Handan isimli bir kadın bulunmaktadır....

Some Ethical Problems For Turkey

Examples of creating solutions to some of the ethical problems existing in Turkey, I wanted to share with you. I believe that we should...

Mühendislik Maaşları

İç Mimarlık Maaşları

İç mimarlık, mimarlık sektörü içerisinde bulunan önemli alanlardan bir tanesidir, bu yazımda iç mimarlık maaşlar hakkında bir takım bilgiler verdim. Mimarlıkta, bir binanın iç...

Geomatik Mühendisliği Maaşları

Geomatik mühendisi kimdir? Uzay teknolojileri ve bilgi teknolojileri gün geçtikçe geliştiğinden dolayı, bu gelişmelerle birlikte Geomatik Mühendisliği bölümünün de değeri artmaktadır. Uydular aracılığıyla elde edilen...

Popüler Mühendislik Dalları

Bu yazıyı popüler mühendislik dalları başlığı altında üniversite tercihi yapacak arkadaşlarımızı bir nebze yardımcı olabilmek için yaptım yardımı olur umarım. Elektrik Elektronik Mühendisliği elektrik üretimi,...

Özel Sektörde Mühendis Maaşları

Her gencin hayallerini süsler üniversite sıralarında okumak. Bazıları imkanlar nedeniyle buna sahip olamazken bazıları da baba parasını harcar ailesinden uzak diyarlarda. Ama bazıları var...