Şekiller ve Çizelgeler 
 
17
Simgeler ve Kısaltmalar 
 
29
KOMPOZİT MALZEMELER VE UYGULAMA ALANLARI
 
1.1. KOMPOZİTİN TANIMI 
 
37
1.2. NİÇİN KOMPOZİT MALZEMELER? 
 
39
1.3. MODERN KOMPOZİT MALZEMELER VE SINIFLANDIRILMASI 
 
42
1.3.1. Elyaf Takviyeli Kompozit Malzemeler 
 
43
1.3.2. Kısa Elyaf Takviyeli Kompozitler 
 
44
1.3.3. Rastgele Düzlemsel Yönlendirilmiş Kompozitler 
 
45
1.3.4. Parçacıklarla Takviyeli Kompozit Malzemeler 
 
45
1.3.4.1. Sert Metal Kesici Uçlar 
 
47
1.3.5. Dağınımla (Dispersiyon) Mukavemetlendirilmiş Kompozit Malzemeler 
 
49
1.3.6. Yapısal Kompozitler 
 
49
1.3.6.1. Tabakalı (Katmanlı) Kompozitler 
 
49
1.3.6.2. Sandviç Kompozitler 
 
52
1.4. KOMPOZİT MALZEMELERİN GELENEKSEL MALZEMELERLE KARŞILAŞTIRILMASI 
 
53
1.5. TARİHSEL GELİŞİMİ 
 
57
1.6. PLASTİK ESASLI KOMPOZİTLER 
 
59
1.7. METAL ESASLI KOMPOZİTLER 
 
65
1.8. SERAMİK MATRİS KOMPOZİTLER 
 
68
1.9. KARBON–KARBON KOMPOZİTLER (K–K) 
 
69
KOMPOZİTLERDE TAKVİYE ELEMANLARI VE ÖZELLİKLERİ
 
2.1. TAKVİYE ELEMANLARI 
 
75
2.1.4. Aluminyum Oksit 
 
88
2.1.5. Silisyum Karbür 
 
90
2.1.6. Organik Moleküller 
 
94
2.2. NATURAL (DOĞAL) TAKVİYE ELEMANLARI 
 
99
2.2.7. Coir Fibre (Hindistan Cevizi Elyafı) 
 
104
2.3. DOĞAL FİBERLERİN UYGULAMA ALANLARI 
 
104
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
108
KOMPOZİTLER İÇİN MATRİKS MALZEMELERİ
 
3.1. MATRİKSİN FONKSİYONU 
 
113
3.2. METAL MATRİKSLER 
 
114
3.2.1. Aluminyum ve Aluminyum Alaşımları 
 
114
3.2.1.1. Aluminyum ve Alaşımlarının Sınıflandırılması 
 
115
3.2.1.2. Döküm Alaşımları 
 
121
3.2.2. Magnezyum Alaşımları 
 
123
3.2.3. Çinko Alaşımları 
 
124
3.2.4. Titanyum Alaşımları 
 
125
3.3. PLASTİK MATRİKSLER 
 
126
3.3.1. Termoplastikler 
 
128
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
137
KOMPOZİT MALZEMELERİN ÜRETİM METODLARI
 
4.1. ÜRETİM TEKNİKLERİ 
 
141
4.1.1. Sıvı Metal Emdirmesi (İnfiltrasyon) 
 
142
4.1.2. Sıkıştırmalı veya Sıvı Dövme Döküm Tekniği 
 
144
4.1.3. Basınçlı İnfiltrasyon 
 
145
4.1.4. Sıvı Metal Karıştırması 
 
147
4.1.5. Yarı Katı Karıştırma 
 
150
4.1.6. Plazma Püskürtme 
 
151
4.1.7. Toz Metalurjisi Tekniği 
 
152
4.1.8. Mekanik Alaşımlama (MA) (High energy ball milling) 
 
155
4.1.9. Spark (kıvılcım) Plazma Sinterleme (SPS) 
 
156
4.1.10. Toz Enjeksiyon Kalıplama (TEK) (Powder Injection Molding–PIM) 
 
157
4.1.11. Difüzyon Bağlama ve Vakumda Presleme 
 
157
4.1.12. Sıcak Presleme ve Sıcak İzostatik Presleme 
 
160
4.2. ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN DAYANIMINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER 
 
161
4.3. MMK'LERİN ÜRETİM TEKNİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI 
 
163
4.4. PLASTİK MATRİKSLİ KOMPOZİTLERİN ÜRETİMİ 
 
164
4.4.1. Elyaf Yatırma Metodu 
 
165
4.4.2. Püskürtme Metodu 
 
166
4.4.3. Basma ve Transfer Kalıplama 
 
167
4.4.4. Reçine Transfer Yöntemi (RTM)–Resin Transfer Molding 
 
167
4.4.5. İnfüzyon Yöntemi 
 
169
4.4.6. Vakum Destekli Reçine Transfer Kalıplama (VARTM) 
 
170
4.4.7. Tabakalı Birleştirme 
 
172
4.4.8. Helisel Sarma Yöntemi 
 
173
4.4.9. Enjeksiyon Kalıplama 
 
175
4.4.10. Profil Çekme Metodu 
 
176
4.5. TERMOPLASTİK REÇİNELİ KOMPOZİTLERİN ÜRETİM TEKNİKLERİ 
 
176
4.5.1. Enjeksiyon Kalıplama 
 
177
4.5.2. Termo Şekillendirme 
 
180
4.6. KOMPOZİTLERİ SEÇİM KRİTERİ VE ÇALIŞMA SICAKLIĞI 
 
180
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
183
TAKVİYE ELEMANI VE MATRİKS ARAYÜZEYİ
 
5.1. KOMPOZİTTE ARAYÜZEYİN ÖNEMİ 
 
187
5.2. TAKVİYE ELEMANI VE MATRİKS SEÇİMİ 
 
189
5.3. ARAYÜZEY REAKSİYONLARI VE DENKLEMLERİ 
 
190
5.4. ADHEZYON VEYA YAPIŞMA TEORİSİ 
 
191
5.4.1. Islatma ve Çözünme Bağı 
 
191
5.5. ARAYÜZEY BAĞ MUKAVEMETİNİN ÖLÇÜLMESİ 
 
195
5.5.1. Adhesive ve Kohesiv Kırılma 
 
197
5.5.2. Deneysel Ölçüm Teknikleri 
 
197
5.5.2.1. Kırılma Yüzeyi İncelemeleri 
 
200
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
204
TASARIMI/MAKRO – MEKANİK ANALİZ – I
 
6.1. METAL VE POLİMERLERDE GERİLME/UZAMA DAVRANIŞLARI 
 
209
6.2. ELASTİK VE VİSKO–ELASTİK MALZEMELER 
 
210
6.3. KOMPOZİTLERDE TAKVİYE ELEMANI/MATRİKS VE ARAYÜZEY MEKANİZMASI 
 
212
6.4. KOMPOZİTLERDE ELYAF DÜZENLENMESİ 
 
212
6.5. KOMPOZİT TABAKALARIN MAKROMEKANİK ANALİZİ 
 
213
6.5.1. İzotropik Tabaka 
 
214
6.5.2. Ortotropik Tabaka 
 
215
6.5.2.1. Ortotropik Tabakada Keyfi Doğrultu 
 
217
6.5.2.2. Gerilim Bağıntıları 
 
217
6.5.2.3. Uzama Bağıntıları 
 
218
6.5.2.4. Gerilme–Uzama Bağıntıları 
 
220
6.5.2.5. Mühendislik Sabitleri Bağıntısı 
 
223
6.6. KOMPOZİT TABAKALARDA DAYANIM KARAKTERİSTİKLERİ 
 
224
6.6.1. İzotropik Malzemelerde Dayanım Teorileri 
 
224
6.6.1.1. Maksimum Gerilme Teorisi 
 
224
6.6.1.2. Maksimum Uzama Teorisi 
 
225
6.6.1.3. Maksimum Kayma Gerilmesi Teorisi 
 
226
6.6.1.4. Toplam Gerilme Enerji Teorisi 
 
226
6.6.1.5. Gerilme Enerjisi Teoreminden Sapma 
 
227
6.6.2. Ortotropik Tabakanın Dayanımı 
 
230
6.6.2.1. Maksimum Kayma Teoremi 
 
230
6.6.2.2. Maksimum Uzama Teorisi 
 
231
6.6.2.3. Tsai–Hill Enerji Teorisi 
 
232
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
235
KOMPOZİTLERİN MAKRO – MEKANİK ANALİZ – II
 
7.1. GENEL GERİLME–UZAMA İLİŞKİSİ 
 
239
7.2. TEK YÖNLÜ TAKVİYELİ KATMANLI KOMPOZİT İÇİN 2B HOOK KANUNU 
 
241
7.3. TABAKALI KOMPOZİTİN ELASTİK SABİTLERİ İÇİN RİJİTLİK VE UYUM MATRİSİ ARASINDAKİ İLİŞKİ 
 
242
7.4. 2B AÇISAL TABAKA İÇİN HOOK KANUNU 
 
245
PROBLEMLER VE TEST SORULARI 
 
259
KOMPOZİTLERİN MİKRO – MEKANİK ANALİZİ
 
8.1. KOMPOZİTİN MİKRO–MEKANİĞİ 
 
265
7.2. KOMPOZİTLERDE GERİLME–UZAMA EĞRİSİ 
 
267
8.3. TAKVİYE EKSENİNE PARALEL YÖNDEKİ ELASTİK MODÜLÜ 
 
269
8.4. TAKVİYE EKSENİNE DİK YÖNDE ELASTİK MODÜLÜ 
 
270
8.7. ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN DAYANIMI 
 
276
8.8. KISA ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN DAYANIMI 
 
281
8.9. KISA ELYAFLARLA TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN ELASTİK MODÜLÜNÜN TAHMİNİ ANALİZİ (PREDICTION OF MODULUS OF SHORT FIBERS) 
 
284
8.10. HACİM İÇERİKLERİ (VOLUME FRACTIONS,%) 
 
287
8.11. AĞIRLIK İÇERİKLERİ (WEIGHT FRACTIONS, WT.%) 
 
287
8.12. YOĞUNLUK (DENSITY) 
 
288
8.13. BOŞLUK İÇERİĞİ (VOID CONTENT) 
 
289
8.14. ELEKTRİK İLETKENLİĞİ 
 
289
8.15. ELYAF HACİM İÇERİĞİNİN HESAPLANMASI 
 
290
8.16. KOMPOZİTLERİN TOKLUĞU 
 
291
8.16.1. Metal Matriksli Kompozitlerde Tokluk ve Özellikleri 
 
294
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
305
KOMPOZİTLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ
 
9.1. KOMPOZİTLERİN ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİ EDEN DEĞİŞKENLER 
 
309
9.1.1. Takviye Elemanı Boyutu ve Özellikleri 
 
310
9.1.2. Elyaf Hacim Oranı 
 
311
9.1.3. Elyaf Şekli ve Doğrultusu 
 
313
9.1.4. Elyaf Çapı ve Boy/Çap Oranı 
 
316
9.1.5. Matriks Özellikleri 
 
317
9.1.6. Elyaf Geometrisinin Etkisi 
 
319
9.1.7. Üretim Metodu ve Parametrelerin Etkisi 
 
321
9.1.8. Mikro Yapının Etkisi ve Porozite 
 
321
9.1.9. Metal ve Plastik Esaslı Kompozitlerin Bazı Mekanik Özellikleri 
 
327
9.2. ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN YORULMA DAVRANIŞLARI 
 
331
9.3. MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ 
 
332
9.3.2. Termal Uzama Miktarı 
 
332
9.3.3. Özgül Isı ve Termal İletkenlik 
 
333
9.3.4. Ergime Sıcaklığı 
 
334
9.4. KARBON–BASALT ELYAF TAKVİYELİ EPOKSİ KOMPOZİTLERİN
 
ÜRETİMİ VE BAZI MEKANİK ÖZELLİKLERİ 
 
335
9.4.1. Malzemelerin Hazırlanması 
 
335
9.4.2. Kompozitlerin Mikroyapısı 
 
337
9.5. SONUÇLAR VE TARTIŞMA 
 
338
9.5.1. Kompozitlerin Yapıları 
 
338
9.5.2. Yoğunluk ve Sertlik Sonuçları 
 
339
9.5.3. Eğilme Dayanımı 
 
340
9.5.4. Kırılma Yüzeyi (Fracture Surface) 
 
342
9.5.6. Darbe Dayanımı 
 
342
9.7. BASALT TAKVİYELİ EPOKSİ BAZLI KOMPOZİTLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ 
 
344
9.7.1. Numunenin Hazırlanması 
 
344
9.7.2. Mekanik Testler 
 
345
9.7.3. Sertlik/Basma Testi 
 
345
9.7.4. Üç Noktalı Eğilme Testi 
 
345
9.8. SONUÇLAR VE TARTIŞMA 
 
346
9.8.1. Yoğunluk ve Sertlik Ölçüm 
 
346
9.8.2. Üç Noktalı Eğilme Dayanımı 
 
346
9.8.3. Darbe Testi Darbe Dayanımı 
 
347
9.9. SONUÇ VE ÖNERİLER 
 
348
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
349
KOMPOZİTLERİN AŞINMA DAVRANIŞLARI
 
10.2.1. Statik&Kinetik Sürtünme Katsayısı 
 
355
10.2.2. Kuru Sürtünme 
 
356
10.2.3. Yapışma Sürtünmesi Teorisi 
 
357
10.2.4. Deformasyon nedeniyle sürtünme 
 
357
10.2.5. Küre Şeklinde Bir Parçacık Tarafından Oluşan Deformasyon 
 
358
10.3. DEFORMASYON TEORİLERİ 
 
360
10.4. KAYNAK BÜYÜMESİ (JUNCTION GROWTH) 
 
360
10.5. KURU SÜRTÜNME KANUNLARI 
 
363
10.6. YAĞLAMA (LUBRICATION) 
 
363
10.7. TRİBOLOJİK SİSTEM 
 
364
10.8. GERÇEK TEMAS ALANI 
 
365
10.9. AŞINMA VE TÜRLERİ 
 
369
10.10. AŞINMA MEKANİZMLARI 
 
370
10.10.1. Abrasif Aşınması 
 
370
10.10.2. Yapışma Aşınması (Adhesive Wear) 
 
373
10.10.2.1. Adhesive Aşınma Kanunları 
 
374
10.10.3. Korozyon Aşınması 
 
378
10.10.4. Erozyon Aşınması (Erosive Wear) 
 
379
10.10.5. Yorulma Aşınması 
 
379
10.10.6. Fretting Aşınması 
 
380
10.11. KOMPOZİTLERİN AŞINMA DAVRANIŞI 
 
381
10.12. KOMPOZİTLERİN AŞINMA YÜZEYLERİ 
 
384
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
391
KOMPOZİT MALZEMELERİN İŞLENEBİLİRLİĞİ
 
11.1. KOMPOZİT MALZEMELERİN İŞLENMESİ 
 
395
11.1.1. Geleneksel İşleme Metodu 
 
396
11.1.2. Geleneksel Olmayan İşleme Metodu 
 
397
11.1.3. Bazı MMK’lerin İşlenebilirliği 
 
398
11.1.3.1. SiC–Al Kompozitler 
 
398
11.1.3.2. Oksitli Takviyeli Kompozitler 
 
399
11.3. YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ 
 
405
11.4. TAKIM ÖMRÜ–KESME HIZI İLİŞKİSİ 
 
413
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
417
12.1. YENİ GELİŞEN TEKNOLOJİLER 
 
421
12.2. NANOTEKNOLOJİNİN TANIMI VE ÖNEMİ 
 
422
10.3. NANOTEKNOLOJİNİN AMAÇLARI VE YARARLARI 
 
423
12.4. NANOTEKNOLOJİNİN YARARLARI NELERDİR? KİMYA İLE İLİŞKİSİ NEDİR? 
 
423
12.5.2. Yakıt Hücresi 
 
428
12.6. NANOTEKNOLOJİDE ARAYIŞLAR 
 
428
12.7. NANOTEKNOLOJİNİN UYGULAMA ALANLARI 
 
429
12.7.1. Malzeme ve İmalat 
 
429
12.7.2. Otomotive ve Havacılık Sanayi 
 
430
12.7.3. Elektronik ve Bilgisayar Teknoloji 
 
430
12.7.4. Mikroelektronik (Biyoçipler) 
 
431
12.7.5. Tıp ve Sağlık Bilimi 
 
431
12.7.6. Tarım ve Gıda Sanayi 
 
432
12.7.8. Çevre ve Enerji 
 
432
12.7.9. Savunma Sektörü ve Tekstil Sanayi 
 
432
12.7.10. Kimya Sanayi 
 
433
12.7.11. Diş Hekimliği (Estetik dolgu maddeleri) 
 
433
12.8. NANOTEKNOLOJİ İLE İLGİLİ ARAŞTIRMA ALANLARI 
 
433
12.8.1. Nanoteknolojinin Günümüzde Tipik Uygulama Örnekleri 
 
434
12.8.2. Nanokarakterizasyon–Nanoteknolojiden Yapılan Aletler 
 
435
12.8.3. Nanofabrikasyon ve Nanorobotlar 
 
436
12.8.4. Nanoteknolojinin Dünyadaki Durumu 
 
437
12.9. NANOKOMPOZİTLER 
 
439
12.10. KOMPOZİT VE NANOKOMPOZİTLERİN ÜRETİM METODLARI 
 
440
12.10.1. Ergimiş Metal Karıştırması 
 
440
12.10.2. Toz Metalurji Metodu 
 
441
12.10.3. Mekanik Alaşımlama 
 
441
12.10.3.1. Alüminyum Matriks Esaslı Kompozitlerin Üretimi 
 
443
12.10.3.2. Ti/TiN Tozlarla Nanokompozitlerin Üretimi 
 
446
12.10.3.3. Al2O3 Parçacıkla Takviyeli Magnezyum Kompozitin Üretimi 
 
447
12.10.3.4. SiC Nanoparçacık Takviyeli Mg Esaslı Kompozitin Üretimi 
 
448
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
453
DENEYSEL TASARIM VE MODELLEME TEKNİKLERİ
 
13.1. DENEYSEL TASARIM VE MODELLEME 
 
457
13.2. MODELLENMEDE KULLANILAN TEKNİKLER 
 
460
13.3. YANIT YÜZEYİ TEKNİĞİ (YYT)–RESPONSE SURFACE METHODOLGY (RSM) 
 
460
13.4. MERKEZİ KOMPOZİT TASARIM (MKT)–CENTRAL COMPOSITE DESIGN 
 
462
13.5. YANIT YÜZEY TEKNİĞİ İLE ELDE VERİLERİN ANALİZİ 
 
463
13.6. TAGUCHİ TEKNİĞİ (TT) 
 
468
13.6.1. Sistem Tasarımı 
 
469
13.6.2. Parametre Tasarımı 
 
469
13.6.2.1. Ortogonal Diziler 
 
470
13.6.2.2. Taguchide Varyans Katsayısı 
 
474
13.6.2.3. Taguchinin Optimizasyonu 
 
474
13.6.3. Tolerans Tasarımı 
 
476
UYGULAMALI ÇÖZÜMLÜ PROBLEMLER 
 
477
SORULAR VE PROBLEMLER 
 
500
EK–A.1. SI BİRİM ÖNEKLERİ 
 
529
EK–A.2. BİRİM KISALTMALAR 
 
529
EK–A.3. BİRİMLER ARASINDA UYGULANABİLEN DÖNÜŞÜM KATSAYISI 
 
530
EK–A.4. SERTLİK ÇEVRİMİ VE ÇEKME DAYANIMINA GÖRE DEĞİŞİMİ 
 
532
EK–A.5. YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ İLİŞKİLERİ VE BİRBİRLERİNİN KARŞILIKLARI 
 
533