Polimer Kompozitler Havacılık Anlayışını Değiştirecek Gibi Duruyor. Lomonosov Kimya Bölümü araştırmacıları, yeni ftalonitril monomerlerine dayanan polimer kompozitler için benzersiz polimer matrisleri yarattılar. Malzemeler metallerden daha güçlüdür ve bu da yüksek sıcaklıklarda çalışan uçak parçalarının kütlesinin azalmasına yardımcı olur. Bilim insanları proje sonuçlarını Uygulamalı Polimer Bilimi Dergisinde yayınladılar.
Araştırmacı olan Alexey V. Kepman liderliğindeki Lomonosov Moskova Devlet Üniversitesi’nden bir bilim adamı ekibi, malzeme gereksinimlerinin çok daha yüksek olduğu ve yüksek performans gerektiren havacılık endüstrisi için araç bileşenleri ve yapısal öğelerin üretimi için yapısal polimer kompozit malzemeler geliştiriyor. Bunlar, bir polimer matrisinden ve bitmiş yapı içerisinde ayrı ve farklı kalan bir takviye malzemesinden (dolgu maddesi) yapılır. Örneğin, karbon elyaf takviyeli kompozitler (CFRP), takviye maddesi olarak karbon kumaşlar kullanırken, polyester veya epoksi reçineler, bismaleimidler, poliimidler ve birçok başka polimer matrislerinden oluşur.
Modern bir uçak örneğin; Boeing 787 Dreamliner yüzde 50 polimer kompozitlerinden oluşur; Eurofighter gibi bir savaş uçağı yüzde 70 polimer kompozitinden oluşur. Yüksek sıcaklık polimer kompozitlerinin geliştirilmesi mevcut metal motor parçalarının (örneğin, düşük basınçlı jet kompresör bıçakları) veya süpersonik havaaracı gövde elemanlarının yerini alacaktır.
Kimyagerler, polimer matrisler için başlangıç maddesi olarak kullanılan bis-ftalonitril monomerlerinin moleküler tasarımına yeni bir yaklaşım uyguladılar.
Bu yöntemler, öğelerin en az birleşimi ile kompleks şekillerin yüksek bütünlüklü CFRP parçalarını üretir.
Bir kilogram titanyum veya alüminyum alaşımı aynı miktarda polimer kompozitden daha ucuzdur. Bununla birlikte, araştırmacı Boris Bulgakov’a göre, polimer kompozit malzemelerden yapılmış geniş kompleks şekil parçalarının üretimi ve bakımı çok daha ucuzdur. CFRP’nin gücü, Alüminyumdan 8 kat daha yüksek ve aynı zamanda CFRP yoğunluğu 1,5 kat daha düşüktür”.
Polimer kompozitleri, birinci sınıf otomobiller, Formula-1 yarış araçları, uçaklar ve uzay aracının üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Polimer kompozitlerinin üretim maliyeti, uçaklarda yakıt tüketiminin azaltılması ve yük kapasitesinde bir artış sağlar. Polimer kompozitleri korozyona duyarlı olmadıklarından bakım için daha ucuzdurlar.
Kaynak : phys
