Malzeme Türleri

Atomların farklı düzenlerde meydana gelmesiyle oluşan ve genel anlamda bir amacı gerçekleştirmek için kullanılan maddelere malzeme denir. Mühendislik alanında yapılan çalışmalarda malzeme seçiminin doğru yapılması sistemin veya yapının maliyet, ömür gibi özellikleri açısından kritik önem taşımaktadır.

A- A+

27.04.2015 tarihli yazı 54656 kez okunmuştur.

Malzeme Malzeme Türleri Metaller Seramikler Polimerler Yarı İletken Malzemeler Kompozitler

Atomlar farklı düzenlerde ve yapılarda birbirlerine bağlanarak farklı malzeme türlerini oluştururlar. Bunlar; metaller, seramikler, polimerler, kompozitler ve yarı iletkenler olarak sınıflandırılır.

►Metalik Malzemeler:

Metallerin ısıl ve elektrik iletkenliği yüksektir. Kolay şekillendirilebilen ve yüksek darbelere dayanımlı malzemelerdir. Çelik, alüminyum, çinko, bakır, titanyum metal ve alaşım örnekleridir. Sistem ve yapılarda genellikle saf metallerin yerine, arzu edilen belirli özelliklere sahip alaşım adı verilen metal karışımları kullanılır.

►Şekil 1: Orta karbonlu çelikler makine sanayiinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

►İlginizi Çekebilir: Hava Hattı İletkenleri ve Özellikleri

Örneğin, makine sanayisinde genellikle orta karbonlu çelik denilen metal malzeme sınıfı kullanılır. Karbon miktarı %0,2 - %0,5 arasında olan orta karbonlu çelikler, ısıl işlemler ile yeterli oranda sertleşebilmektedir.

►Seramik Malzemeler:

Isıl ve elektriksel iletkenlikleri düşüktür. Elektriksel işlemlerde yalıtkan olarak kullanılabilirler. Sert olmalarına rağmen, darbe dayanımları azdır. Yüksek sıcaklık ve aşındırı şartlar altında dirençleri yüksektir. Cam, porselen, tuğla seramik örnekleridir. İleri teknoloji seramiklerin manyetik, optik, kimyasal, biyolojik gibi özelliklerinden faydalanılabilir.

►Şekil 2: Seramik malzeme örneği olan izolatörler, yüksek gerilim hatlarında yalıtkanlık sağlamak için kullanılır.

►İlginizi Çekebilir: İzolatorler 1. Bölüm

►Polimerik Malzemeler:

Isıl ve elektriksel iletkenlikleri düşük olup yüksek sıcaklıklarda kullanılamazlar. Ancak kimyasal etkilere karşı çok dayanıklıdırlar. Termoset ve termoplastik olmak üzere iki çeşittir

►Şekil 3: Polimer malzeme türü olan PVC'ler.

3 boyutlu ağ yapısına sahip olan termosetler, reaksiyon sonunda ağ yapısının tamamlanmasıyla sertleşir ve tekrar ısıtılarak yumuşatılamazlar. Mutfak eşyalarının sapları, elektrik prizleri temoset örnekleridir.

Termoplastikler, ısı etkisiyle yumuşarlar. Genellikle döşeme kaplaması olarak kullanılırlar.

►Kompozit Malzemeler:

Farklı malzemelerin birleşitirilmesiyle elde edilen karma malzemelere kompozit malzeme denir. Birbiri ile uyum içinde olan ancak reaksiyona girmeyen, en az iki makro malzemenin birleşimiyle oluşur. Kompozitler ile hafif, sağlam ve yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemeler üretilebilir. Kompozitler fiber, tabaka yapılı, yüzey kaplı, tane yapılı olmak 4 çeşittir. Örneğin grafit-epoksi kompoziti uçak parçalarında kullanılmaktadır.

►Şekil 4: Titanyum kaplı çelikler reaktör kapaklarında kullanılmaktadır.

►Yarı İletken Malzemeler:

Normal halde yalıtkan olan bu malzemeler ısı, ışık veya magnetik etki altında bırakılıp gerilim uygulandığında iletken hale geçerler. Ancak bu iletkenlik özelliği geçicidir. Dış etki kalktıında, serbest kalan valans elektronları atomlarına geri döner.

Yarı iletken atomları, kübik kafes sistemi denilen belirli bir düzende sıralanmıştır. Bu sayede dış etki ile iletken hale gelebildikleri gibi bazı özel katkı maddeleri ile iletkenlikleri arttırılabilmektedir.

►Şekil 5: Yarı iletken malzemeler, elektronikte yaygın olarak kullanılmaktadır.

►İlginizi Çekebilir: Elektrik Dersleri | İletkenler ve Yalıtkanlar

Yarı iletkenler, elektronikte çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin; germanyum ve silisyum diyotlarda, transistörlerde, entegre devrelerde kullanılmaktadır. Selenyum ve bakır oksit de diyotların yapısında bulunmaktadır. Kurşun sülfür ise güneş pillerinde kullanılmaktadır.

Kaynak:

►Wikipedia
►İTÜ Prof. Dr. Ahmet Aran