*Karma malzemeler ya da kompozit malzemeler, birbirinden az ya da çok
farklı yapıdaki malzemelerin bir araya getirilmesi ile oluşmuş malzemelere
denir.
*Bazı metal alaşımlar ve polimerler atomsal düzeyde biribirinden farklı atom
gruplarından oluştukları için de karma malzeme olarak adlandırılabilir.
*Mikroyapı düzeyinde (yaklaşık 10-4 ile 10-2 cm) mikroskop ile görülebilen ya
da Makroyapı düzeyinde (yaklaşık 10-2 cm ya da daha büyük) gözle görülebilen
malzemeler karma malzeme olarak tanımlanabilir.
*Mühendislik tasarımındaki karma malzemeler, genellikle mikro-makro boyut
aralığında, daha çok makro boyutlarda öğeleri olan malzemelerdir.
**Karma malzeme, birbirinden biçimleri ve kimyasal bileşimleri ile ayrılmış
ve temel olarak birbiri içinde çözünmeyen, iki ya da daha çok mikro ya da
makro bileşenin karışımı ya da bileşimiyle oluşan malzemedir.
Bu tür malzemeler, malzemeyi oluşturan öğelerin özelliklerinden daha üstün
özellik göstermektedir.
Belirli bir amaca yönelik olarak tasarlanırlar.
Bu nedenle, “çok bileşenli malzeme”, çok fazlı malzeme” ve “pekiştirilmiş
malzeme” gibi isimlerle de anılır.
Liflerle güçlendirilmiş plastikler, beton, asfalt ve odun bu tür malzemelere en
tanınmış örneklerdir.
Bu genel tanıma göre, karma malzemelerde dört koşul önem taşır.
♦ İnsan yapısı olması, doğal malzeme olmaması,
♦ Kimyasal bileşimleri biribirinden farklı ve belirli arayüzeylerle
ayrılmış en az iki malzemenin bir araya getirilmesi,
♦ Farklı malzemelerin üç boyutlu (fiziksel anlamda bir araya getirmeyi
tanımlar) olarak bir araya getirilmesi,
♦ Bileşenlerin hiçbirinin tek başına sahip olmadığı özellikleri taşıması,
dolayısıyla bu amaçla üretilmiş olması.
Genel olarak, makroskobik açıdan homojen görünümlü olan karma malzeme,
mikroskobik açıdan heterojen görünümlüdür.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL

________________________________________
2
Beton görünüm olarak “beton özelliği” gösterir, ancak her noktası farklı
özellikte maddelerden oluşur.
Buna karşın, ahşap, kemik, boya, galvaniz, metal alaşımları karma malzeme
sınıfına girmezler.
Karma malzemeler değişik biçimlerde sınıflandırılabilir,
Genel olarak, teknikte, dört alt grupta sınıflandırılması daha uygundur ;
1) Taneciklerle güçlendirilmiş karma malzemeler,
2) Tanelerle donatılı karma malzemeler(beton),
3) Liflerle donatılı karma malzemeler(fiberglass),
4) Tabakalı karma malzemeler(kontraplak).
1. ve 2. Grup malzemeler homojen görünümlü ise, izotropik ; 2. Grup
malzemeler liflerin dizilimine göre, izotropik ya da anizotropik ; tabakalı
kompozitler ise anizotropik davranış gösterirler.
Erdoğan s.458 şek.16-1
Ya da, aynı grupları, alışılagelmiş malzeme isimleri ile de sınıflamak
olanaklıdır.
1) Liflerle güçlendirilmiş plastik karma malzemeler,
2) Beton
3) Asfalt ve karışımları
4) Ahşap
5) Katmer (sandviç) yapılar
6) Metal anafazlı ve seramik anafazlı karma malzemeler.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
3
Uygulamada, karma malzeme üretiminde genellikle aşağıdaki özelliklerin bir
ya da birkaçının geliştirilmesi amaçlanmaktadır;
Bu durumlarda, genel olarak, maliyette de azalma olmaktadır.
a. Mekanik dayanım, basınç, çekme, eğilme, çarpma dayanımı
b. Yorulma dayanımı, aşınma direnci,
c. Korozyon direnci,
d. Kırılma tokluğu,
e. Yüksek sıcaklığa dayanım,
f. Isı iletkenliği ya da ısıl direnç,
g. Elektrik iletkenliği ya da elektriksel direnç,
h. Akustik iletkenlik, ses tutuculuğu ya da ses yutuculuğu,
i. Rijitlik,
j. Ağırlık,
k. Görünüm.
Bunların çoğunda, genellikle tabakalı karma malzemeler hariç, sürekli bir
matris faz içinde dağılı bir ikinci faz (ana faz – dağılan faz) bulunmaktadır.
1)Taneciklerle güçlendirilmiş karma malzemeler(TKM);
Makina mühendisliği alanında kullanılan bir malzeme türüdür.
Yapı alanında kullanımı son derece sınırlıdır.
Bazı kaynaklarda “dispersiyonla güçlendirilmiş karma malzeme(DKM)”
olarak da bilinmektedir.
Asıl yük taşıyıcı faz anafaz malzemesidir.
Anafazda dağılan tanecik boyutu 0.01-0.1 μm dolaylarındadır.
Bir ya da birden çok malzemenin katı asıltı(süspansiyon) halinde farklı
bir malzemeden oluşan matris içerisinde yer aldığı malzemelerdir.
Belirgin olarak uniform dağılmış sert, gevrek malzeme yumuşak daha sünek
bir matrisle kuşatılmıştır.
Matris ve parçacıklar metalik ya da metalik olmayan türdendir.
Bu tür malzemeler dört grupta toplanır ;
♦ Metalik olmayan tanecik ve metalik olmayan matris karma malzemeleri,
♦ Metalik tanecik ve metalik olmayan matris karma malzemeleri,
♦ Metalik tanecik ve metalik matris karma malzemeleri,
♦ Metalik olmayan tanecik ve metalik matris karma malzemeleri.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
4
Bu tür malzemelerde
* parçacık boyutu çok küçük
* miktarları de çok az
Aşağıdaki çizelgede bazı örnekler verilmiştir.
Sistem Uygulamalar
Ag-CdO Elektrik kontakt malzemeleri
Al-Al2O3 Nükleer reaktörler
Be-BeO Uzay ve nükleer reaktörler
Co-ThO2 , Y2O3 Sürünme dirençli manyetik malzemeler
Ni-% 20 Cr-ThO2 Türbin motor elemanları
Pb-PbO Batarya ızgaraları
Pt-ThO2 Flamanlar, elektrik elemanları
W-ThO2, ZrO2 Flamanlar, ısıtıcılar
2) Tanelerle donatılı karma malzemeler ;
Bir matris içinde mm ve üzerindeki boyutlarda, kaba sayılabilecek tanelerin
yer aldığı bir karma malzeme türüdür.
Yapı alanında ayrı bir öneme sahiptir.
Dayanımı iyileştirmeden daha çok alışılmışın dışında özellik kombinasyonları
oluşturmada önem taşımaktadır.
Beton da bu tür bir malzemedir.
Hatta, geniş anlamıyla beton malzeme adı, taneli karma malzemeleri
tanımlamaktadır denebilir.
Taneli karma malzeme, çeşitli kaynaklardan elde edilen parçaların, bunları
bağlayıcı nitelikteki bir malzeme içinde dağılı olarak yer aldıkları malzeme
grubudur.
Burada, anafaz malzemesi genelde yardımcı yük taşıyıcı niteliğindedir. Dağınık
faz ise şekil değişimine engelleyici görev yapar.
Asfalt(yol yapımında kullanılan) gibi.
Taneli karma malzeme üretiminde kullanılan malzemeler,
taneler, bağlayıcı ve katkı maddeleri
olarak üç grupta incelenir.
Bunlara gerektiğinde özel katkı maddeleri de katılmaktadır.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
5
Taneli malzeme, agregalar, doğal ve yapay nitelikli değişik özellikteki
taşlardan, seramiklerden, metallerden, organik maddelerden elde edilir. Genel
olarak karışımdaki taneli malzemeler hemen hemen aynı boyutta olmalıdır.
Elde edilişine ve kaynağına bağlı olarak iki grupta incelenirler.
Doğal agregalar; denizlerden ve akarsulardan elde edilen kum, çakıl gibi
taşlar
Yapay agregalar, istenen boyutlarda ve nitelikte malzeme elde etmek
amacıyla agregayı oluşturacak malzemenin özel makinalarda kırılmasıyla
elde edilen, doğal taş, yüksek fırın curufu, tuğla kırığı, ahşap ve metal
parçacıkları gibi. Yapay olarak elde edilen iri taneli agregaya “mıcır” denir.
Bağlayıcı malzemeler olarak, asfalt, bitüm gibi organik maddeler, alçı,
çimento, kireç gibi inorganik kalsiyum temelli bağlayıcılar, puzolanlar ve
sentetik reçineler kullanılmaktadır.
Katkı maddeleri ise farklı özellik vermek için ortama katılan
malzemelerdir. Beton için;
a. Taze betonun reolojik(akışbilim) özeliklerini değiştirenler,
b. Priz ve sertleşmeyi etkileyenler,
c. Betonun hava içeriğini değiştirenler,
d. Betonun fiziksel ve mekanik niteliklerini arttıranlar,
e. Betonların kimyasal etkilere dayanımı etkileyen maddeler,
olarak sıralanabilir.
Bu tür katkılar çok az miktarlarda kullanılmaktadır.
Bu maddeler beton içinde bulunan destek malzemelerine etki etmemelidir.
Betonarmede çeliğe gibi.
Özellikler, karma malzemeyi oluşturan elemanların oransal miktarlarına ve
özelliklerine bağlıdır.
Metalik anafaz içinde sert seramik parçacıklar içeren semente karbürler bu türe
uygun bir örnektir. WC (Tungsten karbür) en sert semente karbürdür. Çelikleri
kesmede etkindir. Kesmede WC yanında, Co, TaC, TiC ‘de kullanılarak daha iyi
kesme ürünleri elde edilebilmektedir.
Aşındırıcı ve kesici diskler alumina (Al2O3), SiC, BN ve elmastan oluşmaktadır.
Dolgu içeren pek çok mühendislik polimeri tanelerle donatılı karma malzemedir.
ABS ve oto lastikleri tipik örneklerdir.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
6
BETON
Yapı tasarımında kullanılan ana malzemelerden biridir. Dökülerek
şekillendirilebilmesinin tasarımda sağladığı kolaylık, ucuzluk, uzun ömür,
bulunduğu yerde üretilebilme, görünüş güzelliği gibi nedenlerle beton, inşaat
malzemesi olarak birçok üstünlüğe sahiptir. Mühendislik açısından kötü
tarafları düşük çekme dayanımı, düşük sünekliği ve az da olsa büzülmesidir.
Beton, gemellikle portland çimentosu ve sudan oluşan sert çimento hamuru
anafaz (bağlayıcı) içinde, iri taneli dolgunun (agrega)(kırmataş, çakıl, kum
karışımı) yer aldığı bir karma malzemedir.
Bileşimi değişken olmakla birlikte, çoğunlukla ve hacimce, % 7-15 portland
çimentosu, % 14-21 su, % ½-8 hava, % 24-30 ince dolgu ve % 31-51 kalın
dolgudan oluşur. Bu karışımda çimento hamuru, dolgu parçalarını birarada tutan
tutkal etkisi yapmaktadır.
Portland çimentosu
Kireç(CaO), silika (SiO2), alümina (Al2
O3) ve demiroksit(Fe2O3) içeren
hammaddelerin uygun olarak karıştırılması, öğütülmesi ve döner fırınlarda
1400-1650 oC ‘de pişirilmesi ile üretilir. Elde edilen karışım “klinker” olarak
isimlendirilir. Az miktarda alçı (CaSO4.2H2O) katılarak sertleşme zamanı
denetlenir.
Pratik olarak portland çimentosunun aşağıdak dört ana bileşenden oluştuğu
kabul edilir.
Bileşik Kimyasal formül Kısaltma
Trikalsiyum silikat 3CaO.SiO2 C3S
Dikalsiyumsilikat 2CaO.SiO2 C2S
Trikalsiyum alüminat 3CaO.Al2O3 C3A
Tetrakalsiyum
alüminoferrit
4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
7
Çimento sertleşmesi
Sulu tepkime denilen tepkimelerle sertleşme olayı tamamlanır. Mekanizması
tam olarak anlaşılamamıştır. Aşağıdaki tepkimelerle kristalize malzeme oluştuğu
varsayılmaktadır;
6C3S + 6H2O → C3S2.3H2O + 3Ca(OH)2 hızlı
2C2S + 4H2O → C3S2.3H2O + Ca(OH)2 yavaş ısı
Bu tepkimelerde, su ile, C3S hızlı sertleşerek ilk dayanımı sağlar. İki günde
tepkimenin çoğu tamamlanır. C2S ise, daha yavaş tepkimeye girer. Birinci
haftadan sonra dayanım artışından sorumludur.C3A ısı çıkararak hızla sulu
tepkir. C4AF ise çimento üretimi sırasında fırınlardaki sıcaklığın düşürmede
etkilidir.
Sulu tepkimenin tamamlanma derecesi çimentonun dayanımını ve kalıcılığını
belirler. Taze beton yerine konduktan sonraki birkaç gün içinde sulu tepkime
hızlıdır. Erken olgunlaşma süresi içinde çimentonun suyunu tutması gerekir.
Buharlaşma önlenmeli ya da azaltılmalıdır. (Beton neden sulanır ?) 28. Günde
basma dayanımı sağlanmakla birlikte, betonun sertleşmesi yıllarca sürer.
İçilebilir sular beton yapımına da uygundur. Suda yabancı madde miktarı
arttıkça, beton için uyguluk azalır ve genelde de kullanılmaz.
Beton hacminin % 60-80 ‘i dolgudur. İnce dolgularaın tane boyutu 6 mm
altında iken, kalın dolgular 16 nolu elek (1.18 mm) üzerinde kalan tanelerdir.
Boyutlar biraz çakışmaktadır. Bu durumda, çakıl ya da kırmataş(kaba) ile kum
(ince) oranı ayarlanarak bu denge kurulmaktadır.
Beton içinde biraz hava kabarcığı bulunmalıdır. Bu durum, donmaya ve
çözülmeye karşı direnç sağlar. Bazı durumlarda işlenebilirlik için de gereklidir.
Bazı tür çimentolarda bu amaçla katkılar kullanılır. Eğer bu amaçla bir katkı
kullanılmış ise A harfi ile belirtme yapılır. Bu tür durumda betonda kalması
gereken hava hacimce % 4-8 olmalıdır.
Betonun basma dayanımı, çekme dayanımından daha yüksektir. Bu nedenle
beton basmaya yüklenecek şekilde yapılarda kullanılır. Beton içine konulan
çelik ise, çekme dayanımını arttırır. Betonarme tanımı buradan gelmektedir.
Betonarme(destekli beton) : Betonun çekme dayanımı basma dayanımından 10-
15 kat düşüktür. Beton içine belirli düzende çubuklar, teller ya da çelik
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
8
örgüler konursa betonun çekme dayanımı çok artar. Böyle betona destekli
beton(donatılı beton, betonarme) denir.
Germeli beton: Tendon adı verilen çelik desteklere önceden ya da sonradan
çekme uygulanarak betonda basma kuvvetleri yaratılabilir. Böylece basma
dayanımı daha da arttırılabilir. Tendon çelik çubuk ya da kablo olabilir.
Öngermeli beton: Çoğunlukla çelik tel halindeki tendonlar bir uçtan
sabitlenerek, diğer uçtan bir mengene ile gerilir. Beton gerilmiş haldeki
tendonlar üğzerine dökülür. Beton istenen dayanıma ulaştığında mengene açılır.
Esnek olarak kısalmaya çalışan, betona bağlı çelik tendonlar kıslamadıkları için
beton üzerinde baskı gerilmesi yaratır.
Şekil 13.34 s.756
Son germeli beton: İçine çelik tendonlar yerleştirilmiş bir boru, betonu
dökmeden önce kiriş içine yerleştirilir. Tendonlar, çelik halat, paralel
yerleştirilmiş teller ya da çelik çubuklar olabilir. Beton dökülüp yeterli dayanıma
ulaştıktan sonra, tendomlar bir uçlarından içeri kaçmayacak şekilde kirişe
tutturulup diğer uçtan çekilerek gerilir. Çekme gerilmesi yeterli düzeye
ulaştıktan sonra bu uçtan da bağlanan tendonlar çekme kuvvetleri altında kalır.
Tendonlar ve boru arasında kalan boşluk bir uçtan basınçla verilen çimento
bulamacıyla doldurulur. Böylece, kirişin eğilme dayanımı artar.
3)Liflerle donatılı karma malzemeler ;
Genellikle yeterli basınç dayanımına >>>>> oranla çekme, eğilme, çarpma
dayanımları çok düşük düzeyde kalan ya da zayıf yapılı, kırılgan malzemelerin
zayıf olan yönlerinin iyileştirilmesi, kırılganlığın giderilmesi, malzemenin
sünekleştirilmesi gibi amaçlarla bu özellikleri iyileştirecek şekilde liflerle
donatılmasıyla üretilen malzemelerdir.
Burada lifler denilince bir boyutu diğer boyutlarına göre çok büyük olan
her türlü malzeme anlaşılmalıdır.
Bu lifler mekanik dayanımı daha iyi malzeme üretimine olanak sağlamalıdır.
Bu tanıma lifler, teller, çubuklar ya da değişik yapıda örgü malzeme akla
gelmektedir.
Bu tür karma malzemeler, matris fazını oluşturan malzeme ile fazın özelliklerine
bağlı olarak,
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
9
“kırılgan matris ve sünek lifli karma malzemeler” ve
“sünek matris ve kırılgan lifli karma malzemeler”
olarak iki grupta toplanan iki fazlı malzemelerdir.
Sünek matris ve kırılgan lifli karma malzemelerde, anafaz epoksi,
polyester, fenolik reçine, melamin reçinesi gibi organik maddelerden oluşur.
Kırılgan lifli malzemeler ise, cam ve seramik temelli lifler, asbest lifleri,
yüksek dayanımlı çelik tellerdir. Lifler hacmin % 20-80 ‘ini oluşturur.
Fiberglass(cam lifi donatılı polyester reçinesi; CTP[cam takviyeli plastik]
olarak da bilinir) bu tür bir malzemedir.
Kırılgan matris ve sünek lifli karma malzemelerde, çimento, alçı gibi
anafaz malzemeleri; organik ya da inorganik temelli lifler, özellikle de metal
ve cam lifler kullanılmaktadır.
Bu tür malzemelerde lif oranı tüm malzemenin % 0,5 - 5,0 ‘i kadardır.
Sünek matris içerisine güçlü, bükülmez, kırılgan liflerin eklenmesi ile elde
edilen malzemelerin dayanımı, yorulma direnci ve ağırlığa göre dayanım
oranı iyileşmektedir. Lifler, uygulanan yükün büyük bir kısmını taşırken
matris malzeme yükün liflere aktarılmasını sağlamakta, süneklik ve tokluk
sağlamaktadır.
Kerpiç evlerde kullanılan kerpiç tuğlaların dayanımı içindeki samanla;
betonun dayanımı içine konan inşaat demirleri ile ve asbest lifleri ile
çimentonun özellikleri arttırılmıştır.
Polimer türleri içine konan cam lifler, oto ve hava-uzay sanayinde
kullanılmaktadır.
Bor, Karbon ve polimer karma malzemeleri çok iyi dayanım sağlamaktadır.
Tek kristal yapılar çok ince seramik malzemelerde kullanılmaktadır.
Lifler, kumaş gibi dokunarak, ya da şeritler biçiminde üretilerek karma
malzemeler içine konur.
*Anafaz malzemesi olarak, metaller, polimerler ve harç ve beton gibi seramik
malzemeler kullanılmaktadır.
-Metallerin anafaz malzemesin olmasında, metal çok ince liflerin(whisker)
üretimi ile başlamıştır. Bu amaçla Al2O3 lifleri önemlidir.
Metal olarak, bakır, alüminyum, titan, nikel ve gümüş başta gelmektedir.
Bunlar ergimiş halde, moleküler yapıda, levha ya da folyo(incetabaka)
şeklinde olmakta ve kullanılan üretim teknolojisine bağlı olarak dökme,
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
10
karıştırma, presleme, elektroliz yoluyla kaplama, haddeleme yöntemleriyle
liflerle birleştirilmektedir.
En yaygın kullanılan anafaz ise alüminyum ‘dur.
Fazlar arasında elektrokimyasal iletişim olması korozyon olasılığını
güçlendirmektedir.
Örneğin, alüminyum içinse C elyaf kullanılırsa, galvanik korozyon ortaya
çıkar. Bu durum C yüzeyi nikel ya da gümüşle kaplanarak önlenebilir.
-Termoset plastiklerden, fenolik reçineler, polyester, silikon, alkid ve epoksi
türleri; termoplastiklerden akrilikler, flurokarbo temelli plastikler,
poliamidler, PVC gibi malzemeler anafaz olarak çok kullanılmaktadır. Bu
malzemelerin her biri değişik özellikleri ile karakterize edilirler.
-Seramiklerden, Harçlar ve betonlar da bu anafaz malzeme grubuna
girmektedir. Çimento ve alçı en çok kullanılmaktadır. Çelik teller, cam lifi ve
propilen ve asbest lifleri tercih edilir.
*En kolay kullanılabilen elyaf ise, nadir ve pahalı bir tür olan bor ve
borsic(yüzeyi SiC kaplı bor) elyaftır.
Lifli malzemeler, boylarına ve L/d oranlarına göre, “tel”, “lif ya da elyaf” ve
“kıl ya da visker(tek kristal)” olarak sınıflandırılmaktadır.
Cam, asbest lifleri, çelik teller, organik temelli yapay lifler, bitkisel lifler ve
diğerleri kullanılmaktadır.
Cam lifi üretiminde kullanılan camın cinsi, işlem sıcaklığı, camın viskozitesi
ve çekme hızı gibi etkenler değiştirilerek, farklı çaplarda cam lifleri
üretilmektedir.
Asbest, lifli yapılı doğal bir mineraldir. Magnezyum silikat temelli olan
asbest, yanmaz özelliği nedeniyle önem taşımaktadır. Kimyasal dayanımı
nedeniyle, özellikle alkali ortamlar, çimento ile çok kullanılmaktadır. Belli
başlı olarak, levha, basınçlı boru ve ateşe dayanıklı levha yapımında
kullanılmaktadır. 400 oC ye kadar dayanması, çürümemesi, korozyona
dayanması yanında kırılgan olması dezantajıdır. Ancak asbest içeren
malzemelerin, kanserojen etkileri nedeniyle, sağlık açısından sakıncaları
bulunmaktadır.
Çelik teller, betonarme bina yapımında önem taşır. Düşük karbonlu çelik
türüdür. Yapısal, şekilsel, boyutsal türleri çoktur.
Yapay organik liflerin başlıcaları, polipropilen, naylon, perlon, polietilen ve
aramid lifleridir.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
11
Bitkisel temelli lifler, yerel kaynaklara ve koşullara bağlı olarak, daha çok
alçı, kireç ve çimento ile birlikte kullanılmaktadır. Selüloz lifleri, hindistan
cevizi lifleri, akwara ve sisal lifleri gibi.
Bunların yanında, özel olarak, C lifleri, taş yünü, bor lifleri, bazalt lifleri de
kullanılmaktadır.
Liflerle donatılı karma malzemeler, yapılarda kullanımını yanında döşeme
betonu ve dökme döşeme kaplamaları, yalıtım malzemeleri, çatı ve cephe
kaplamaları, prekast yapı elemanları, iç mimari alanındaki uygulamaları ve
mobilya üretimi, şehircilik ve altyapı uygulamaları gibi alanlarda yaygın
olarak kullanılmaktadır.
Mühendislik uygulamaları İnşaat Mühendisliği alanında yoğunlaşmıştır.
Tünel, köprü, viyadük, dalgakıran, baraj gibi yapılarda ön plandadır.
Püskürtme beton da bu gruba girer.
LİFLİ MALZEMELER
Güçlendirilmiş plastik karma malzemelerde kullanılan lifler
Plastik malzemeleri güçlendirmek için üç tür lif kullanılır;
1) Cam; en çok kullanılan ve ucuz olanıdır.
2) Aramid(aromatik poliamid polimeri); düşük yoğunluk ve yüksek
dayanım nedeniyle hava-uzay sanayinde önemli yer tutar.
3) Karbon; düşük yoğunluk ve yüksek dayanım nedeniyle hava-uzay
sanayinde önemli yer tutar.
Cam lifler
Yapı elemanları ve kalıplama bileşikleri üretiminde çok kullanılır. Cam lifler
kullanılarak güçlendirilmiş karma malzemelerde aşağıdaki özellikler gözlenir ;
♦ yüksek dayanım – ağırlık oranı,
♦ iyi boyutsal kararlılık,
♦ neme ve korozyona iyi dayanım,
♦ iyi elektriksel yalıtım,
♦ kolay üretim ve şekillendirme,
♦ düşük maliyet.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
12
Bu amaçla iki tür cam lifi önemlidir : E(elektriksel) ve S(yüksek dayanım)tipi.
E tipi, sürekli lif üretimine en uygun olandır. Sıfır ya da çok az potasyum içeren
kireç-alüminyum-borosilikat camıdır. Temel bileşimi % 52-56 SiO2, % 12-16
Al2O3, % 16-25 CaO ve % 8-13 B2O3 ‘dir.
S tipi, daha yüksek bir dayanım-ağırlık oranına sahiptir. E camından daha
pahalıdır. Çoğunlukla askeri amaçlarla ve hava-uzay sanayinde kullanılır.
Örneksel bileşim % 65 SiO2, % 25 Al2O3, % 10 MgO şeklindedir.
Cam lifler diğerlerine göre, daha fazla uzama gösterir.
Yoğunluğu fazladır.
Maliyetleri düşüktür.
Çeşitli yerlerde kullanım olanakları geniştir.
Karbon lifler
Hafiflik, yüksek dayanım ve yüksek eğilmezlik gibi özellikleri ile ön plana
çıkarlar.
Bu nedenle hava-uzay sanayinde önemli yer tutarlar.
Maliyetleri yüksek olduğundan, oto ve diğer tür sanayilerde kullanımını
sınırlıdır.
Öncü denilen iki hammadesi çok önemlidir: poliakrilonitril(PA) ve katran.
Aramid lifleri
Aramid lifi, aromatik poliamid lif ailesine verilen genel bir addır.
1972 ‘de DuPont firması tarafından Kevlar adı altında piyasaya sürülmüştür.
Kevlar 29 ve Kevlar 49 en çok kullanılanlardır. Düşük yoğunlukta, yüksek
dayanımdaki Kevlar 29, mermi çarpmasına karşı koruyucularda, ip ve kablo
yapımında kullanılmaktadır. Kevlar 49 ise düşük yoğunlukta olup, yüksek
dayanım ve modüle sahiptir. Hava-uzay sanayinde, denizcilikte, oto ve diğer
sanayi dallarında kullanılır.
Kevlar polimer zincirinin tekrar eden kimyasal birimi aşağıdadır.
s.729 şek.13-7
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
13
H bağı polimer zincirinin çapraz bağlanmasını sağlar. Bu durumda,
uzunlamasına güçlü, enlemesine zayıf bir yapı oluşur. Aromatik yapı yüksek
kaskatılık sağlar.
Karbon ve aramid lifler, çelik ve alüminyumdan daha üstün dayanım/ağırlık ve
eğilmezlik/ağırlık oranına sahiptir.
Liflerle güçlendirilmiş plastik karma malzemeler
İki önemli anafaz plastik reçinesi doymamış polyester ve epoksi reçineleridir.
Bu ısılsert (termosetting) reçineler çapraz bağlar oluştururlar.
Doymamış polyesterler en çok kullanılanlardır. Tekne gövdeleri, bina panelleri,
oto yapı panelleri, uçaklar ve çeşitli ev eşyaları yapımında yaygın kullanılır.
Diğerlerine göre, epoksi reçineler, daha pahalı, daha dayanıklı, az büzülen bir
özellik gösterirler. Epoksi reçineler karbon ve aramidle güçlendirilmiş karma
malzemelerde çok kullanılan anafaz maddeleridir.
Cam liflerle güçlendirilmiş polyester reçineleri
Elde edilen plastik malzemelerin dayanımı, cam miktarına ve cam liflerin
dizilimine bağlıdır. Genel olarak cam iktarı arttıkça dayanım da artar. Liflerin
birbirine paralel olduğu durumda cam lif miktarı % 80 ‘e kadar çıkabilir ve çok
yüksek dayanımlı malzeme üretilir.
Cam liflerin paralel dizilimden uzaklaşması durumunda cam lifli karma
malzemenin dayanımı düşer. Cam lifleriyle örülmüş kumaşlar bu türdür.
Karbon liflerle güçlendirilmiş epoksi reçineleri
Bu tür karma malzemelerde, karbon lifler dayanım ve kaskatılığı, taşıyıcı anafaz
ise liflerin dizilimini sağlar ve darbe dayanımına katkıda bulunur. Epoksi
reçineler karbon lifler için en çok kullanılan anafaz malzemeleridir, fakat bazı
özel uygulamalarda poliamidler, polifenilen sülfürler ya da polisülfonlar da
kullanılır.
Karbon liflerin başlıca üstünlükleri düşük yoğunluk, çok yüksek dayanım ve
esneklik modülüne sahip olmalarıdır.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
14
Bu nedenle ağırlığın sorun olduğu, hava-uzay uygulamaları gibi, yerlerde
kullanımı önemli yer tutar.
Bazı türlerin(hacimce % 62 karbon lifi içeren bir tür karbon lifli epoksi karma
malzemesi) yorulma özellikleri de metallere göre daha iyidir.
Mühendislik tasarımlı parçalarda kullanılan karbon lifli epoksi malzemeler
katmanlı olduğundan, isteğe bağlı olarak farklı yönlerde farklı dayanımlar elde
edilebilmektedir.
Şekil 13.12 s.734
Oto lastiklerinde kullanılan çelik teller ya da lifli polimerik malzemeler
dayanım arttırmada etkili birer malzemedir.
Fibercam(fiberglass) polyester türü anafaz içinde cam lifleri içeren karma bir
malzemedir. Lifler çoğu kez kısa ve süreksizdir. Genellikle cam lifleri kaplayan
bir organik malzeme ile bağ ve neme karşı direnç iyileştirilir. Cam lifler polimer
anafazın bükülmezliğini ve dayanımını iyileştirir. Metal ya da alaşımlarından
daha iyi bir dayanım ortaya çıkar.
4)Tabakalı karma malzemeler ;
En az iki adet olan farklı fazlar tabakalar şeklinde karma malzeme içinde yer
almaktadır. Burada, sürekli bir fazla, bağlayıcı faz bulunmaktadır.
Değişik özelliklere sahip birden çok malzemenin bir yapıştırıcıyla
birleştirilmesiyle oluşan karma malzemelerdir. “Lamine karma malzeme” olarak
da bilinirler. Genelde levha malzeme özelliğindedir. Yapısal özellikleri diğer tür
karma malzemelere göre çok faklıdır. Kullanılan malzemeler arasındaki
farklılık, dayanım, ısı iletimi, gözeneklilik, ağırlık, yüzey sertliği, suya ya da dış
etkilere direnç gösterme gibi değişik özellikler olabilir.
Malzeme seçimi kullanılacak yere ve işe göre yapılır.
KATMER(Lİ) (SANDVİÇ) YAPILAR
(Laminar Karma Malzemeler)
En basit tipi oluklu mukavvadır. Bir çekirdek metali ince iki tabaka arasına
yerleştirilerek yapılan katmer yapılı malzemeler mühendislik tasarımlarında
yaygın olarak kullanılır. Ya da çok ince kaplamalar, kalın koruyucu yüzeyler,
giydirmeler, ikili metaller gibi oluşumları kapsar. Amaç, düşük maliyet,
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
15
dayanım ve hafiflik etmenlerini birlikte sağlamaktır. Çok anizotropik
malzemelerdir.
1) Petekli katmer ve 2) Giydirmeli katmer olmak üzere iki tür yapı vardır.
1) Petekli katmer yapı
Bu tür yapılarda her iki katman tek başına yetersiz dayanıma sahip iken,
birlikte dayanımları ve kaskatılıkları çok artar. Petekli katmer yapı son
yıllarda hava-uzay sanayinde ana yapı elemanı olarak kullanılmaktadır.
Günümüz uçaklarının çoğu bu tür yapıya sahiptir.
Petek katmerler, alüminyum alaşımlarından, camla güçlendirilmiş
fenoliklerden, camla güçlendirilmiş polyesterden, aramid lifleriyle
güçlendirilmiş malzemelerden oluşmaktadır.
Alüminyum petek yapılar, alüminyum alaşımından yüzey saçları, alüminyum
alaşımından peteklere yapıştırılarak yapılmaktadır. Bu yapı, eğilmez, kaskatı,
kuvvetli ve hafif bir katmer panel elde edilmesine olanak vermektedir.
Şek.13.44 s.766
2) Giydirmeli metal yapılar
Bir metal çekirdek etrafında başka metal ya da metallerden ince bir
tabaka oluşturularak elde edilirler.
Şekil 13.45s.767
Genellikle, ince dış metal tabakası içteki çekirdek metale, atom yayınımıyla her
iki tabaka arasında bağ oluşturan sıcak haddelemeyle bağlanır. Sanayide
uygulaması çoktur.
Korozyona dayanıklı alüminyum alaşımları bu yöntemle yapılmaktadır. Bazen
de nispeten pahalı bir metalle(korozyona dayanım için) daha ucuz bir çekirdek
metal korunabilmektedir. ABD ‘nin bakır temelli 10 ve 25 cent’lik metal
paraları bakırın korozyona dirençli Cu- % 25 Ni alaşımı ile kaplanmaktadır.
İSMEN ?????
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
16
Kontraplak, fenolik ya da amine reçineler ile yapıştırılmış ağaç katmanlarda
oluşur. Büyük boyutta ucuz, çatlamaya ve çarpılmaya dirençli bir üründür.
Emniyet gözlükleri, iki cam arasında polivinil butiral gibi bir yapıştırıcı içerir.
Cam kırıldığında dağılma yapıştırıcı sayesinde önlenmiş olur.
Yapıştırıcı maddeler, hafiflik, alevlenmeyi geciktirici, darbe dayanımı, korozyon
direnci, kolay şekillendirme ve işleme, sürtünme ısısının dağıtılması ve iyi
yalıtım özelliklerini bünyesinde toplamalıdır.
Alclad isimli ticari malzeme ticari saflıktaki Al, yüksek dayanımlı alüminyum
alaşımı ile giydirilmiştir. Giydirilen madde toplam kalınlığın % 1- 1,5 ‘u
kadardır. Bu yapı uçak gövdelerinin temel yapı malzemesidir. Ayrıca, ısı
dönüştürücülerde, binalarda ve depolama tanklarında da çok kullanılır. Hafif ve
korozyona dayanklı bir malzemedir.
Termoçiftler(ısılçifler) de iki farklı metalin birlikte olduğu bir karma
malzemedir. Isıl genleşme farkı ile geri dönebilir ve tekrarlanabilir genleşme
özelliği yardımıyla sıcaklık ölçümüne uygundur. Ayrıca yüksek elastikiyet
modülüne sahip olmalıdır.
Termostatlar da bu tür metallerden yapılır. Pirinç, mangan-nikel-bakır, monel,
nikel-krom-demir, saf nikel, demir-nikel bu amaçla çok kullanılanlardır.
ASFALT VE ASFALT KARIŞIMLARI
Asfalt temel olarak biraz oksijen, kükürt ve diğer katışkılar içeren bir
hidrokarbondur ve ısılyoğruk polimer maddelerin mekanik özelliklerine
sahiptir. Çoğunlukla petrol arıtılmasıyla elde edilmekle birlikte, doğrudan
bitümlü kayalardan ve yüzey maden yataklarından da elde edilebilirler.
Ham petrol % 10-60 asfalt içerir. Asfaltın çoğu yol yapımında, kalanı
izolasyon ve çatı malzemeleri yapımında kullanılır.
Kimyasal olarak % 80-85 C, % 9-10 H, % 2-8 O, % 0,5-7 S ve N ile eser
elementlerden oluşmaktadır. Asfalt bileşikleri birbirinden çok farklı ve
karmaşıktır. Zincir hidrokarbonları, halkalı yapılar ve çok halkalı aromatik
yapılardan oluşmaktadır. Yoğuşma ürünü olan polimerik ve değişken molekül
ağırlıklı bir üründür.
Yol yapımında, bitümlü bağlayıcı olarak dolgu malzemesiyle(kum, ince çakıl)
birlikte kullanılır. Belli boyutta elekten geçen dolgu oranına bağlı olarak değişik
yol kaplamaları üretilmektedir. Asfalt içeriği arttıkça kayma direnci artar. Sıcak
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
17
havalarda bu nedenle asfalt erir. Dolgunun asfaltla, asfalttan ayrılmayacak kadar
iyi bağ yapması önemlidir.
AHŞAP (ODUN)
Ahşap(kereste), çok kullanılan bir inşaat malzemesidir. Ev, bina, köprü v.b.
yapımında kalas olarak kullanılması yanında, kontrplak, sunta gibi karma
malzemelerin yapımında, kağıt üretiminde de kullanılır. Oldukça anizotropiktir.
Ahşap, lignin denilen polimer madde ve diğer organik bileşiklerle
güçlendirilmiş karmaşık dizilimli selüloz hücrelerinden oluşan bir lif destekli
bir karma malzemedir.
OKU ********
Ahşabın Makroyapısı
Ahşap karmaşık yapılı bir doğal ürün olduğundan, mühendislik tasarımında
kullanacağımız yapısının, alaşımlı bir çelik ya da enjeksiyonla kalıplamalı
ısılyoğruk bir polimer gibi homogen olması beklenmemelidir. Ağaç gövdesine
paralel yönde çekme dayanımı çok daha yüksek olan ahşabın dayanımı büyük
ölçüde yönüne bağlıdır.
Bir ağaç gövdesinin enine kesiti incelendiğinde, dıştan içe doğru, 6 katmanın
olduğu gözlenir.
Şekil 16-34 s.494 erdoğan
Dış kabuk katmanı ölü, kuru doku olup ağacı dış etkilerden korur.
İç kabuk(kambiyum) katmanı yaş ve yumuşak olup yapraklardan ağacın tüm
büyüyen kısımlarına besin taşır.
Büyütgen katman(diri odun) kabukla odun arasındaki doku olup odun ve kabuk
hücrelerini yapar.
Dış odun katmanı ağaç gövdesinin dış kısmını meydana getiren açık renkli
odundur. Dış odun besin biriktiren ve özsuyunu köklerden yapraklara taşıyan
canlı hücreler taşır.
İç odun katmanı ağaç gövdesinin artık yaşamayan iç kısmını oluşturur. İç odun
dış odundan daha koyu renkli olup, ağacın dayanımını sağlar.
Öz, ağacın merkezinde yer alan, etrafından ağacın ilk büyümesinin meydana
geldiği yumuşak dokudur.
Katmanlar özden kabuğa kadar besin biriktirmede ve taşınmasında rol oynayan
öz ışınlar(bir cins hücre topluluğu; kanal oluşturur) da içerir.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
18
Yumuşak/sert odun: Ağaçlar iki grup altında toplanır. Botanik temele göre
sınıflamada ağaç, tohumu açıkta ise yumuşak odunlu türe, tohumu kapalı ise
sert odunlu türe girmektedir. Birkaç istisna dışında, yumuşak odunlu ağaçlar
yapraklarını dökmez, sert odunlular her yıl döker diyebiliriz. Yine bazı
istisnalar ile, yumuşak odunlu ağaçların çoğu fiziksel olarak yumuşak, sert
odunluların çoğu da serttir. Çam, köknar, ladin(alaçam) ve sedir yumuşak
odunlu, meşe, karaağaç, akçaağaç, huş ağacı ve kiraz ise sert odunlu sınıfına
girer.
Sıcaklığın değiştiği ülkelerde her büyüme mevsiminde ağacın gövdesi etrafında
her yıl yeni bir kat oluşur. Yaş halkaları diye adlandırılan bu katlar özellikle
yumuşak odunlu ağaçların kesitlerinde açıkca görülür. Her halkanın iki alt
halkası vardır: ilkbahar halkası ve yaz halkası.
Bir ağaçta, yönün mikroyapı ile ilişkisini kurabilmek önemlidir. Aşağıdaki
şekilde görüldüğü gibi, lif yönüne göre, bir eksenler dizisi seçilir.
Şekil 13.37 s.759 + şekil 16-35 s.495 erdoğan
Ağaç gövdesine paralel eksen boylamasına eksen(B), ağacın yıllık büyüme
halkalarına dik olan eksen radyal eksen(R), hem radyal hem de boy eksenine dik
ve yıllık halkalara paralel olan teğet eksenidir(T).
Hücre duvarları, başlıca, birbirlerine lignin polimerleriyle bağlı mikroliflerden
oluşur. Mikroliflerin kendisi ise, amorf yarıselüloz ve ligninle sarılmış kristal
çekirdekli selülozdur. Mikroliflerin dizilimi ve yönleri hücre duvarlarının katları
arasında birbirinden farklıdır. Lignin, hücre duvarlarının kaskatılığını ve basma
kuvvetlerine direncini sağlar. Odun hücreleri, ağırlıklarının % 30 ‘una kadar su
emebilir.
METAL ANAFAZLI ve SERAMİK ANAFAZLI MALZEMELER
Metal anafazlı karma malzemeler(MAKM)
Son yıllarda, üzerinde en çok araştırma yapılan konularda biridir.
Dayanım/ağırlık oranı yüksek birçok yeni malzeme keşfedilmiştir. Bunlar
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
19
özellikle hava-uzay sanayinde, kısmen de oto sanayinde kullanılmaktadır. Üç
tür malzeme vardır. Sürekli lifler, süreksiz lifler ve parçacıkla güçlendirilenler.
Sürekli liflerle güçlendirilen MAKM ‘ler
Sürekli lifler bu tür malzemelere en yüksek eğilmezlik(çekme modülü) ve
dayanımı sağlar. İlk geliştirilen tür bor lifleriyle güçlendirilmiş alüminyum
alaşımlarıdır.
Bor lifleri, volfram telden altlık üzerine bor kimyasal buharının yığılmasıyla
elde edilir. Daha sonra, aralarına B lifleri yerleştirilmiş Al varaklar sıcakta
sıkıştırılmakta, biçim değiştiren bor lifleri arasındaki varaklar ısı ve basınç
etkisiyle birbirine kaynamaktadır. Hacimce % 51 B katmakla Al alaşımının
çekme dayanımı 310 MPa ‘dan 1417 MPa ‘a, esneklik modülü ise 69 MPa ‘dan
231 GPa ‘a yükselmektedir. Uzay mekiği gövde yapısında bu tür malzemeler
kullanılmaktadır.
Bu tür karma malzemelerde kullanılan sürekli güçlendirici malzeme olarak
silisyum karbür, grafit, alümina ve volfram lifleri de kullanılmaktadır. SiC
ile güçlendirilmiş Al alaşımları savaş uçaklarının dikme kuyruğunda
kullanılmaktadır.
Ses üstü uçaklar için geliştirilen bir tür de SiC liflerle güçlendirilmiş titanyum
alüminür alaşımıdır.
Çizelge 13.7 s.768
Parçacıklarla ve süreksiz liflerle güçlendirilmiş MAKM ‘ler
Bu amaçla geliştirilmiş çok çeşitli malzemeler vardır. Bu malzemeler
güçlendirilmemiş malzemelere göre yüksek dayanım, daha yüksek eğilmezlik
ve daha iyi boyutsal kararlılığa sahiptir. Bu konuda alüminyum alaşımları başı
çekmektedir.
Parçacıklarla güçlendirilmiş MAKM ‘ler, yaklaşık 3-200 μm çapında düzensiz
şekilli alümina ve silisyum karbür parçacıkları katılarak yapılan düşük
maliyetli alüminyum alaşımları en çok kullanılanlardır. Bazen ön kaplama
yapılan parçacıklar, erimiş Al alaşımıyla karıştırılarak daha sonra ki üretim için
kütükler halinde dökülmektedir. Spor aletlerinde ve motor parçalarında
kullanılmaktadır.
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
20
Süreksiz liflerle güçlendirilen MAKM ‘ler, büyük çapta, toz metallurjisi ya da
eriyik emdirme yöntemiyle üretilmektedir. Toz metallurjisinde, 1-3 μm çapında
ve 50-200 μm uzunluğunda iğne biçimindeki SiC özlifleri metal tozları ile
karıştırılmakta, sıcak preslemeyle sıkıştırıldıktan sonra istenen şekle
enjeksiyonla kalıplanmakta ya da dövülmektedir. Üretim yöntemleri pahalıdır.
Bu nedenle özel amaçlarla kullanımı tercih edilmektedir. Füze kılavuz parçaları,
yüksek güçlü oto motor pistonları gibi.
Seramik anafazlı karma malzemeler(SAKM)
Genel olarak “İleri karma malzemeler” olarak da adlandırlırlar.
Hafifilik, dayanım ve bükülmezlik en önemli özellikleridir.
Son yılların ürünü olan malzemelerdir.
Seramik anafazın dayanım ve tokluk gibi mekanik özelliklerini
iyileştirmektedir. Lif olarak Si, B, C(grafit) en çok kullanılanlardır. Anafaz
olarak da Al, Ti, Ni en çok tercih edilmektedir.
Genelde bu anafaz ve lif malzemeleri arasındaki uyum çok iyidir.
Üç tür halinde üretilirler; sürekli lifler, süreksiz lifler ve parçacıkla
güçlendirilenler.
Sürekli liflerle güçlendirilen SAKM ‘ler
Bu amaçla en çok SiC ve Al2O3 lifleri kullanılmaktadır. SiC hasır halinde
örülmekte, daha sonra kimyasal buhar yığma suretiyle anafaz lifli hasırın
gözenekleri doldurulmaktadır. Ya da SiC lifleri cam-seramik malzemeyle
sarılmaktadır. Bu tür malzemeler ısı değiştirme tüpkeri, ısıya karşı
koruyucularda ve yüksek sıcaklıktaki korozif ortamlarda çalışan parçalarda
kullanılmaktadır.
Parçacıklarla ve süreksiz liflerle güçlendirilmiş SAKM ‘ler
KYM 345 2007-2008 DERS NOTLARI BL 3
PROF.DR.M.EROL
21
Seramik özlifler tek fazlı seramiklerin kırılma tokluğunu önemli ölçüde arttırır.
Alüminaya % 20 SiC özlifi katılması, alümina seramiğinin kırılma tokluğunu
yaklaşık iki kat arttırır. Kısa liflerle ve parçacıklar ile güçlendirilmiş seramik
malzemeler, sıcak eşbasınçlı presleme gibi, bilinen seramik şekillendirme
yöntemiyle üretilir.
Seramik anafazlı karma malzemelerin üç ana mekanizmayla toklaştığına
inanılmakta olup, bunların üçünde de güçlendiriciler çatlak ilerlemesini
engellemektedir. Bu mekanizmalar şöyle özetlenebilir;
1) Çatlak saptırma : Çatlak birgüçlendiriciye rastaladığında yön değiştirerek,
ilerlemesi zorlaşmaktadır. Çatlağın ilerlemesi için daha yüksek gerilimler
gerekmektedir.
2) Köprü oluşturma : Lifler ve özlifler çatlak üzerinde bir köprü oluşturarak,
malzemenin bir arada kalmasına yardımcı olmaktadır. Bu durumda da,
çatlağın ilerlemesi için daha yüksek gerilimler gerekmektedir
3) Lif çıkması : Liflerin ve özliflerin çatlayan anafazdan dışarı çekilmesi için
gereken sürtünme enerjisi enerji yutmakta ve çatlağın ilerlemesi daha
fazla gerilem gerektirmektedir. Dolayısıyla, yüksek dayanımlar için,
anafazla liflerarasında iyi bir arayüzey bağı gerekmektedir. Çok yüksek
sıcaklıklarda kullanım için anafaz ve liflerin genleşme katsayıları birbirine
çok yakın olmalıdır.