Günümüzde birçok kalitede üretilen, dayanıklı ve hafif olması sebebiyle tercih edilen kompozit bir malzemedir. Yüksek teknolojinin birçok alanında kullanılan karbon fiber maddesi yüksek dayanıklılık ve hafif olma özelliğiyle dikkat çekmektedir. Gelin bu maddeyi hep birlikte inceleyelim.
Arapça kökenli bir terim olan karbon elyaf, teknolojik bir yapı olup ipliksi bir maddedir. İleri teknoloji ürünü olan karbon fiber maddesi akrilik elyafının işlenmesi ile elde edilmektedir. Ana bileşenleri:
►Karbonlaşmış akrilik elyaf (Orlon),
►Katran,
►Naylon'dur
Ayırt Edici Özellikleri
►Hafif olması,
►Düşük yoğunluğa sahip olması,
►Yüksek dayanıklılık ve
►Düşük sürtünme katsayısına sahip olması gibi özellikleri uzay ve havacılık gibi önemli sanayi alanlarında kullanılmasını sağlamıştır. Ayıca çelikten 4.5 kat hafif olmasına rağmen 3 kat daha dayanıklı bir yapıya sahiptir.
Karbon Fiberin Tarihçesi
19. yüzyılın sonlarına doğru ilk kez Thomas Edison'un 1879 yılında yaptığı ampülde filaman olarak kullanılmıştır. O dönemlerde karbonu elde etmek için bambu, pamuk veya yapay ipek lifleri kapalı bir fırında kömürleşinceye kadar yıkılıyordu. 1990'lı yıllarda petrol fiyatlarının hızla düşmesiyle birlikte karbon liflerin kullanımı hızla artmıştır.
Karbon Fiberin Üretimi
Karbon fiber maddesi orlon, katran ve naylonun başka kimyasallarla birlikte belirli oranlarda birleşiminden meydana gelir. Yapısındaki katran ve orlon miktarına göre iki gruba ayrılır. Bunlar:
►Katran temelliler,
►PAN (Orlon temelliler) olmak üzeredir.
Dünya üretiminde PAN temelli karbon fiber üretimi %94 oranındayken %6 kadarı katran temellidir. PAN temelli üretim ise kendi içinde oksidasyon, karbonizasyon, yüzey iyileştirmesi ve kaplama gibi 4 temel aşamadan geçerek üretilir.
Karbon Fiberlerin Kullanımı
Dünya üzerinde üretimi git gide artan karbon fiber maddesini sadece 8 ülke üretebilmektedir. Bu ülkeleri şu şekilde sıralayabiliriz:
►Japonya,
►ABD,
►Almanya,
►İran İslam Cumhuriyeti,
►Fransa,
►İngiltere,
►Macaristan,
►Tayvan olmak üzere 8 ülkedir.
Ancak karbon fiber üretiminin büyük bir kısmını üreten iki firma vardır. Bu teknolojiye sahip olan firmalarda Japonya ve ABD temellidir. Karbon fiber maddesi geleceğin teknolojisi olarak görüldüğü için birçok Dünya kuruluşu rekabet içerisine girmiş bulunmaktadır. Şu an için sadece belirli alanlarda (Havacılık, uçak, gemicilik vs.) kullanımı olan bu ürünün ilerde birçok önemli alanda kullanılacağı düşünülüyor.
