Cam elyaflar/fiberler

Cam elyaflar, sıradan bir şişe camından yüksek saflıktaki kuartz camına kadar pek çok tipte imal edilirler. Cam amorf bir malzemedir ve polimerik yapıdadır. Üç boyutlu moleküler yapıda, bir silisyum atomu dört oksijen atomu ile çevrilmiştir. Silisyum metalik olmayan hafif bir malzemedir, doğada genellikle oksijenle birlikte silis (SiO2) şeklinde bulunur. Cam eldesi için silis kumu, katkı malzemeleri ile birlikte kuru halde iken 1260 °C civarına ısıtılır ve soğumaya bırakıldığında sert bir yapı elde edilir.

E-cam elyaf

Cam Elyafların Özellikleri

  • 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, ancak cam elyaflı kompozitlerde matris ile cam elyaf arasında nemin etkisi ile bir çözülme olabilir. Özel elyaf kaplama işlemleri ile bu etki ortadan kaldırılabilir.
  • Elektriği iletmezler. Bu özellik sayesinde elektriksel yalıtımın önem kazandığı durumlarda cam elyaflı kompozitlerin kullanılmasına imkan tanırlar.

Cam elyaf imalinde silis kumuna çeşitli katkı malzemeleri eklendiğinde yapı bu malzemelerin etkisi ile farklı özellikler kazanır. Dört farklı tipte cam elyaf mevcuttur.

A (Alkali) Cam

A camı yüksek oranda alkali içeren bir camdır. Bu nedenle elektriksel yalıtkanlık özelliği kötüdür. Kimyasal direnci yüksek, en yaygın cam tipidir.

C (Korozyon) Cam

Kimyasal çözeltilere direnci çok yüksektir.

E (Elektrik) Cam

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- elektrik camı kullanılır .

S (Mukavemet) Cam

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.

Cam Elyafların Özelliklerin Karşılaştırılması ve Katkı Malzemeleri

Aşağıdaki tabloda cam türlerini karşılaştırmalı özelliklerini ve bileşenlerini bulabilirsiniz.

Cam Tiplerinin ÖzellikleriACES
Özgül ağırlık (gr/cm3)2.502.492.542.48
Elastik modül (GPa)69.0072.4085.50
Çekme mukavemeti(MPa)3033.003033.003448.004585.00
Isılgenleşme katsayısı (m/m °C x10^6)8.607.205.005.60
Yumuşama sıcaklığı (°C)727.00749.00841.00970.00
Katkı Malzemeleri (%)ACES
Si0272.0064.4052.4064.40
Al203, Fe2030.604.1014.4025.00
CaO10.0013.4017.20
MgO2.503.304.6010.30
Na20, K2014.209.600.800.30
B2034.7010.60
BaO0.90

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.