Site İçi Arama

savunma

Bor Fiberi Son 3000 Yılın Malzemedeki En Büyük İlerlemesi Kabul Edilir

Hava aracı tasarımcıları, insanın havaya ilk çıkışından bu yana kaldırma-ağırlık oranlarını sürekli olarak iyileştirmeye çalışmışlardır. Kompozit malzemeler hava platformlarının ağırlığın azaltılmasında önemli bir rol oynamıştır ve bugün üç ana türü kullanılmaktadır: karbon fiber, cam ve aramid takviyeli epoksi; bor takviyeli olanlar da var (kendisi de tungsten çekirdek üzerinde oluşturulmuş bir kompozit).

Bor, bor madenciliği sürecini ifade eder ve Bor bileşikleri çok fazla sayıda endüstriyel sektörde ve bu sektörlere ait ürünlerde kritik öneme haiz katma değer yaratıcı girdilerdir. 

Bor’dan elde edilen Bor fiberinin en yoğun olarak kullanıldığı endüstriyel sektör havacılık ve uzay araçlarının imalinde kullanılan kompozit malzemeleri imalat sektörüdür.  

Havacılık ve Uzay Araçlarının İnşasında Kompozitlerin Kullanımı

Havadan ağır makineler söz konusu olduğunda ağırlık her şeydir ve tasarımcılar, insanın havaya ilk çıkışından bu yana kaldırma-ağırlık oranlarını sürekli olarak iyileştirmeye çalışmışlardır. Kompozit malzemeler hava platformlarının ağırlığın azaltılmasında önemli bir rol oynamıştır ve bugün üç ana türü kullanılmaktadır: karbon fiber, cam ve aramid takviyeli epoksi; bor takviyeli olanlar da var (kendisi de tungsten çekirdek üzerinde oluşturulmuş bir kompozit).

1987'den beri havacılıkta kompozit kullanımı her beş yılda bir ikiye katlanıyor ve düzenli olarak yeni kompozitler ortaya çıkıyor.

Kompozitler çok yönlüdür; sıcak hava balonu gondolları ve planörlerden yolcu uçaklarına, savaş uçaklarına ve uzay mekiğine kadar tüm uçak ve uzay araçlarında hem yapısal uygulamalar hem de bileşenler için kullanılır. Uygulamalar komple uçaklardan kanat düzeneklerine, helikopter rotor kanatlarına, pervanelere, koltuklara ve alet muhafazalarına kadar uzanır.

Karbon fiber, Bor ve Aramid elyaflar hava uzay arçları imalatında kullanılan kompozit malzemelerin bileşeni olan en önemli katkı elemanlarıdır.

Genel olarak karbon fiber, havacılık uygulamalarında en yaygın kullanılan kompozit fiberdir, o’nu Bor ve cam fiberleri (elyaf) takip eder, bu arada cam elyaf imalatında da bor bileşenleri kullanılır.

1964 yılından itibaren Bor fiberlerinin/liflerinin hava taşıtlarının imalinde kullanılmaya başlamasıyla Bor’un dahil olduğu kompozitlerin muadillerine nazaran daha yüksek bir özgül mukavemete ve sertliğe (ve en önemlisi, çok daha yüksek bir özgül sıkıştırma mukavemetine) sahip olması nedeniyle, Bor "son 3000 yılın malzeme en büyük ilerlemesi" olarak adlandırıldı.

Bu kadar yüksek övgü, neredeyse 60 yıl sonra hala geçerliliğini koruyan bir malzeme olan bor fiberinin/elyafının geliştirilmesi ve kullanımına ilişkin bir güveni temsil ve garanti eder.

Bor Fiber Uzay Mekiğinde de Kullanıldı.

F-14, F-15, Space Shuttle Orbiter, B-1B, H-60 Black Hawk, Mirage 2000, MQ-9 Predator, Reaper ve diğer birçok hava ve uzay aracının yapısal imalatında kullanılan kompozit yapı elemanlarının içerisinde Bor fiberleri takviye elemanı olarak kullanılmaktadır.

Küresel Havacılık ve Uzay Kompozitleri Pazar Büyüklüğünün 2022 yılında 29,7 milyar ABD doları değerinde olduğu ve 2027 yılına kadar 51,6 milyar ABD Dolarına ulaşacağı ve 2022'den 2027'ye kadar %11,7 oranında büyüyeceği tahmin edilmektedir. Bu pazar ciddi miktarlarda Bor fiberine ihtiyaç duymaktadır.

Bor Fiberi Kim Üretmektedir?

Bor lifinin buhar birikimi ilk olarak 1911'de ABD’de elde edilmiş, 1959'da ABD Texaco firması kimyasal buhar biriktirme yoluyla sürekli yüksek mukavemetli, yüksek modüllü elyaf yapma yeteneğini göstermiş, bu süreci geliştirmek ve büyütmek için ABD Hava Kuvvetleri Malzeme Laboratuvarı tarafından fon sağlanmıştır. Havacılık sınıfı bor elyafının, çekme mukavemetini ve elastik modülü değerlendiren bir dizi sıkı teste tabi tutulması gerekir. 

Bor elyafının ilk üreticileri Texaco ile birlikte United Aircraft Research Laboratory, Avco Systems Division, General Electric Research Laboratory, Monsanto, Battelle Memorial Institute ve diğerlerini içeriyordu. 1960'ların sonlarında bor elyaf işinde yalnızca iki şirket kaldı: Avco Systems ve United Aircraft Corp.'un bir bölümü olan Hamilton-Standard.

1980'lerin başında Avco Specialty Materials bor elyafının tek tedarikçisi haline geldi. Textron, 1980'lerin sonunda Avco'yu satın aldı ve bölüm, Textron Özel Malzemeler adını aldı. Aralık 2001'de Textron bor işletmesini sattı ve Specialty Materials Inc. (SMI), özel sektöre ait küçük bir işletme olarak kuruldu.

1990'ların sonlarında Textron Speciality Materials, her iki elyafın özelliklerinden yararlanarak bor ve karbon elyaflarından oluşan yeni bir hibritleştirilmiş kompozit malzeme sınıfının geliştirilmesi üzerinde çalışmaya başladı.

Araştırmacı Yazar Raif BİLGİN
Araştırmacı Yazar Raif BİLGİN
Tüm Makaleler

  • 25.10.2023
  • Süre : 3 dk
  • 2371 kez okundu

Google Ads