Katalog

MALZEME TEKNOLOJİSİ Teknikte devrim yapan yeni malzemeler, ucuz ve olumsuz Metallerin parlak çağı bitiyor... Malzeme kimyasının çok plastik imajını da siliyor. Demir ve çeliğin yerini, yenileri sert maddeleri, elektronikten tıbba kadar her alana girdi. alıyor. Derleyen: İsmail Murat eni malzemeler teknikte devrim yapıyor. Ucgz ve olumsuz plastikımajı uzun süredir geride kaldı. Özel nitelikli seramikler endüstrinin artık vazgeçemediğı maddeler arasında. Metallerin parlak çağı bitmeye yüz tuttu. Lazer ışık demetinin değdiği yerde polimerize olarak sertleşen yeni malzemele Yarının harika malzemeler rin bu özelliği sayesinde lazer yardımıyla sıvı ortam içinde katı bir yapı modeli oluşturmak mümkün. Böylece malzemeyi çeşitli düzlemlerde lazer ışınlarına maruz bırakarak üç boyutlu modeller elde ediliyor. Streolitografi olarak adlandırılan bu üç boyutlu baskı tekniğıyle, mevcut model hazırlama sürelerine kıyasla çok kısa sürede modeller hazırlanıyor. Malzeme kimyasında sağlanan ilerlemeler sonucunda sertleşme h'ızı ve nihai sertliği yüksek parçalar üretilmekte. Çok ince ve ayrıntılı modeller hazırlanabıldiğinden yeni baskı tekniği elektroteknik, otomobil yapımcılarından başka hekimlerin de ilgisini çekmiş; bu malzemeden organ modelleri yapımında yararlanılması düşünülüyor. Malzemelerin iç^apısına ilişkin yeni bilgiler edinildikçe araştırmacıların umutları artıyor. Kırılganlığı olmayan seramik folyolar, uçak yapımında kullanılan hafif ve sağlam karbon lifli malzemeler bildiğimiz demir ve çeliğin pabucunu dama atıyor. Y Kırılmayan seramik Minyatürleşmenin son hedefi P olimerize maddeler olumsuz bakalitimajından kurtuluyor. Elektronik uzmanları daha fazla minyatürleşme için yeni malzemelere bel bağlamışlar. Her birinde binlerce yapı taşının (monomerler) birleşerek zincirler oluşturduğu (polimerler) dev moleküllü malzemeler ucuzundan pahalısına birçok malzeme türünün kaynağı. Polimer malzemelerin potansiyeli şimdi elektroteknik ve optoelektronik alanında kendini gösteriyor. • Polimer ışık iletkeni lifler, mevcut cam elyafı liflerden daha yumjjşak ve esnek yapıda; • Elektrik iletkeni polimerlerden yaprak ıncelığmde piller yapılıyor; • Tek molekül büyüklüğünde veri taşıyıcılar minyatürleştirmenin son hedefi; • Işıkla çalışan devrelerde kullanılan polimer parçalar optık bilgisayar yolunda bir adım sayılıyor; Tokyo ve Nagoya üniversitelerinin ortak hedefi, aşırı hızlı işlemler için linear olmayan optik özellikli malzemeler. Bu polimer niteliginde, ama aynı zamanda bir kristal olarak iş gören malzemelerin geliştirilmesi anlamına geliyor; söz konusu malzeme zayıf yoğunlukta ışığı geçiriyor. Milyarda bir saniyelik sürede ışıkgeçirmeyen durumdan saydam duruma geçebilen malzemenin bu özelliğine "nonlinear" davranış adı veriliyor. Işık sinyallerinin elektrik impulslarına çevrildiği devrelerde veya "uzakhedef" olarak optik bilgisayar yapımına elverişli bu tür malzemeler elektronik şebekelere göre binlerce defa daha hızlı çalışıyor. Polipirol ve poliasetilen malzemeler ise "organik metallerin" örneklerinden. Siyah renkli bu polimerler elektriği bakır kadar iyi iletiyor. Bilgisayar destekli "molekül modeli" işlemiyle yeni malzemeler polimer molekülü boyutunda ve mikroskopik düzlemde amaca yönelik olarak tasarlanıyor, malzemelere istenen özellikler kazandırı O lağanüstü saflıkta seramik malzemeler ilginç özellikler kazanıyor. Bildiğimiz seramik, kaolinden (porselen) oluşur. Yükşek nitelikli seramiklerde ise oksitler, karbidler, nitritler veya boridlervar. Yüksek nitelikli seramikörnekleri arasında alüminyum ve zirkonyum oksit, silisyum karbid, silisyum ve alüminyumnitrit, titanvewolframbromidsayılabilir.Tozşeklindeki saf hammaddenin içinde yabancı madde olmamalı çünkü yabancı madde seramikte çatlaklara yol açmakta. Saflık, tek başına seramiklerin kırılganlığını gıdermek için yeterli değil; seramiklerin kristal yapısındakaymayüzeylerıninazlığınedeniyle kristaldekıhatalaryüklenmealtındakolayca çatlıyor. Araştırmacılar seramiklerin içine lifleryada iğnebiçimli Karbon, Silisyumkarbid veya alüminyum oksit kristalleri yerleştirerek seramiklerin çatlamaya karşı direnç kazandıklarınt, hatta madeni malze melere yaktaştıktannı gözlemişler. lsıveaşınmayadayanıklılık,yalıtım(izolasyon): Bunlar yüksek nitelikli seramiklerin başlıca özellikleri. Bugün seramik parçalar motorlarda kullanılıyor.Silindırgövdeleri, turbarotorlar ve sübaplar gelecekte motorların seramik parçalan olacak. Seramik folyolarçağdaş malzeme teknolojisınin başka bıryeniliği.Seramikfolyosu soljel işlemiyle hazırlanıyor. Küçük başlangıç molekülleri bır çözelti içinde hidroliz (suyun ayrılması), kondenzasyon ve kurutma aşamalarından geçirilerek bir şebeke haline getiriliyor. Örneğin sılikat asidi esterleri sulu çözeltite (Sol) katalizörlerin etkisiylealkolden ayrılıyor. Sonrajel kalınlaşıyor ve 500 derece santigratta katılaşan üç boyutlu , anorganik bir yapı oluşuyor. İşlem sıcaklığının düşük olması bu sırada anorganik madde ıçineorganik maddeleri n yerieştirilmesini sağlıyor. 14