Bor fiberler (bor filamentler / bor lifi / bor elyaf), sürekli bir ince filament veya tel üzerine borun depozisyonu ile elde edilen yapısal fiberlerdir.Bor Lifi, temel borun başlıca endüstriyel kullanımını temsil eden amorf katı bir bor ürünüdür. Bor lifi, yüksek mukavemet ve yüksek elastik modülün bir birleşimini gösterir.
Bor lifi genellikle güçlendirilmiş kompozit malzemelerin üretiminde kullanılmaktadır. Bor, yüksek sertlik, hafiflik, yüksek çekme dayanımı ve yüksek korozyon direnci sahiptir. Bu sebeple refrakter kaplamalarda, elektronik malzemelerde ve fiber takviyeli polimer ve metal matris kompozitlerde kullanılmaktadır.
Bor fiberin temel özellikleri aşağıda listelenmiştir:
- Bor fiber seramik monofilament elyaftır.
- Fiberin kendisi bir kompozittir.
- Dairesel kesit alanına sahiptir.
- Elyaf çapı 33-400 μm (mikrometre) arasında değişmekte olup, tipik çap 140 μm'dir.
- Bor kırılgandır. Bu sebeple bor fiber üretimi geniş çap daha düşük esneklikle sonuçlanır.
- Bor ve tungsten arasındaki termal katsayı uyuşmazlığı, imalat sırasında oda sıcaklığına kadar soğuması sırasında termal artık gerilmelere neden olur.
- Bor lifleri genellikle SiC ile kaplanır veya hafif alaşımları güçlendirmek için kullanıldığında erimiş metal ile temas sırasında yüzeyi korur. Ayrıca, erimiş metal ile elyaf arasındaki kimyasal reaksiyonu önler.
- Hem gerginlikte hem de sıkıştırmada güçlüdür.
- 650 ℃ 'a kadar doğrusal eksenel gerilme-gerinim ilişkisi sergiler.
- Bor fiber imalatı için özel bir prosedür gerektirir. Bu sebeple üretim maliyeti nispeten yüksektir.
ÖZELLİK | Birimler | 4 Milyon Bor (Tipik) | 5,6 Milyon Bor (Tipik) | 3 Milyon Bor (Tipik) |
---|---|---|---|---|
Çap | µm inçx10ˉ³ | 102 4 | 142 5,6 | 76 3 |
Enine Kesit | Şekil | Yuvarlak | Yuvarlak | Yuvarlak |
Yoğunluk | g/cm³ lbs / in³ | 2,61 0,0094 | 2,48 0,0089 | 2,82 0,102 |
Termal Genleşme | PPM / °C PPM / °F | 4,5 2,5 | 4,5 2,5 | 4,5 2,5 |
Gerilme Direnci | MPa ksi | 4000 580 | 4000 580 | - - |
Elastisite Modülleri | GPa msi | 428 62 | 400 58 | - - |
Sertlik | Knoop | 3200 | 3200 | 3200 |
İlk kullanımı
Bor fiber ilk olarak 1959'da C. P. Talley tarafından tanıtılmıştır. Ocak 1969'da Grumman Aerospace Corp. (şimdi Northrop Grumman, Falls Church, Va., ABD), F-14 Tomcat savaş uçağı için Donanma ihalesini kazanmıştır. O yılın Aralık ayında Hava Kuvvetleri, McDonnell Douglas'a (şimdiki Boeing) F-15 Eagle ihalesini vermiştir. Her iki uçakta da titremeyi azaltmak ve uçakların kütlesini en aza indirmek amaçlanmıştır. Bu sebeple yüksek mukavemetli, yüksek modüllü bir fiber gerektiren sabit kanatlı tasarımlar yapılmıştır. O dönemde, sürekli uzunluklarda karbon fiber mevcut değildir ve cam fiberlerin yeterli modülü yoktur. Son olarak, Grumman F-14'teki yatay kuyruk kaplamaları için ve McDonnell Douglas da, F-15'teki yatay ve dikey kaplamalar ve dümen için bor elyafı seçmiştir. Bor fiber, bir üretim uygulamasında ilk yüksek performanslı fiber olarak kullanılmıştır.
Nasıl üretilir
Kimyasal buhar biriktirme (CVD) yoluyla bor lifi üretimi, bir borosilikat cam reaktörde gerçekleşir. 0.0005 inç (12 µm) çapında bir tungsten substratı cıva ile kapatılmış bir gaz girişinden sokulur ve reaktörden çekilir. Substrat, bir DC (doğru akım) güç kaynağı tarafından dirençli olarak 1,300 °C'ye ısıtılırken, reaktörün tepesine bor triklorür ve hidrojen eklenir. Tungsten reaktörden geçerken, bor triklorürün hidrojen indirgemesi ile substrat üzerinde bor oluşur. Kullanılmayan bor triklorür, hidrojen klorür yan ürünü ve reaksiyona girmemiş hidrojenin gazları, reaktörün altındaki bir çıkış deliğinden boşaltılır. Bu gazlar daha sonraya temizlenir ya da gelecekteki üretim kullanımı için geri dönüştürülür.
2BCl3 + 3H2 ⇒ 2B+6HCl
Çapı tipik olarak 0.004 inç (100 um) olan bor filaman, reaktörden çıkarken başka bir cıva contasından geçer ve bir sarma makarasına sarılır. Sıralı optik tarayıcılar, sarılmadan önce fiber çapını izler ve çapın istenen spesifikasyon dahilinde olmasını sağlamak için bir geri besleme döngüsü tarafından ihtiyaç duyulduğunda hızı hızlandırmak veya yavaşlatmak için ayarlamalar yapılır. Bor lifinin benzersiz bir özelliği, lif ve reçine arasındaki mekanik tutmayı artıran pürüzlü, mısır koçanı yapısıdır.
Kaynakça
- ^ a b . uskudar.biz. 4 Haziran 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Mayıs 2021.
- ^ "Prof. Dr. Bilsen Beşergil: Boron Fiberler (boron fibres)". Prof. Dr. Bilsen Beşergil. 6 Haziran 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 27 Mayıs 2021.
- ^ "Boron fiber". 9 Ocak 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ . www.tvarc.com.tr (İngilizce). 4 Eylül 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Mayıs 2021.
- ^ "Objectives_template". nptel.ac.in. 6 Haziran 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 27 Mayıs 2021.
- ^ "Boron Fiber". Specialty Materials (İngilizce). 6 Haziran 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 27 Mayıs 2021.
- ^ a b . www.compositesworld.com (İngilizce). 25 Haziran 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Mayıs 2021.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bor fiberler bor filamentler bor lifi bor elyaf surekli bir ince filament veya tel uzerine borun depozisyonu ile elde edilen yapisal fiberlerdir Bor Lifi temel borun baslica endustriyel kullanimini temsil eden amorf kati bir bor urunudur Bor lifi yuksek mukavemet ve yuksek elastik modulun bir birlesimini gosterir Bor elyaf kullanimina bir ornek F 15 savas ucaklarinin yatay ve dikey kuyruklarinin dis kaplamalari Bor epoksi karma malzeme ile uretilmistir Baska bir ornek Turk Silahli Kuvvetleri tarafindan da kullanilan Sikorsky S 70 helikopterlerinin kuyruklari TUSAS tarafindan uretilmektedir Yatay kuyrugun Bor epoksi oldugu belirtilmektedir Bor lifi genellikle guclendirilmis kompozit malzemelerin uretiminde kullanilmaktadir Bor yuksek sertlik hafiflik yuksek cekme dayanimi ve yuksek korozyon direnci sahiptir Bu sebeple refrakter kaplamalarda elektronik malzemelerde ve fiber takviyeli polimer ve metal matris kompozitlerde kullanilmaktadir Bor fiberin temel ozellikleri asagida listelenmistir Bor fiber seramik monofilament elyaftir Fiberin kendisi bir kompozittir Dairesel kesit alanina sahiptir Elyaf capi 33 400 mm mikrometre arasinda degismekte olup tipik cap 140 mm dir Bor kirilgandir Bu sebeple bor fiber uretimi genis cap daha dusuk esneklikle sonuclanir Bor ve tungsten arasindaki termal katsayi uyusmazligi imalat sirasinda oda sicakligina kadar sogumasi sirasinda termal artik gerilmelere neden olur Bor lifleri genellikle SiC ile kaplanir veya hafif alasimlari guclendirmek icin kullanildiginda erimis metal ile temas sirasinda yuzeyi korur Ayrica erimis metal ile elyaf arasindaki kimyasal reaksiyonu onler Hem gerginlikte hem de sikistirmada gucludur 650 a kadar dogrusal eksenel gerilme gerinim iliskisi sergiler Bor fiber imalati icin ozel bir prosedur gerektirir Bu sebeple uretim maliyeti nispeten yuksektir Bor Fiber Ozellikleri OZELLIK Birimler 4 Milyon Bor Tipik 5 6 Milyon Bor Tipik 3 Milyon Bor Tipik Cap µm incx10ˉ 102 4 142 5 6 76 3Enine Kesit Sekil Yuvarlak Yuvarlak YuvarlakYogunluk g cm lbs in 2 61 0 0094 2 48 0 0089 2 82 0 102Termal Genlesme PPM C PPM F 4 5 2 5 4 5 2 5 4 5 2 5Gerilme Direnci MPa ksi 4000 580 4000 580 Elastisite Modulleri GPa msi 428 62 400 58 Sertlik Knoop 3200 3200 3200Ilk kullanimiBor fiber ilk olarak 1959 da C P Talley tarafindan tanitilmistir Ocak 1969 da Grumman Aerospace Corp simdi Northrop Grumman Falls Church Va ABD F 14 Tomcat savas ucagi icin Donanma ihalesini kazanmistir O yilin Aralik ayinda Hava Kuvvetleri McDonnell Douglas a simdiki Boeing F 15 Eagle ihalesini vermistir Her iki ucakta da titremeyi azaltmak ve ucaklarin kutlesini en aza indirmek amaclanmistir Bu sebeple yuksek mukavemetli yuksek modullu bir fiber gerektiren sabit kanatli tasarimlar yapilmistir O donemde surekli uzunluklarda karbon fiber mevcut degildir ve cam fiberlerin yeterli modulu yoktur Son olarak Grumman F 14 teki yatay kuyruk kaplamalari icin ve McDonnell Douglas da F 15 teki yatay ve dikey kaplamalar ve dumen icin bor elyafi secmistir Bor fiber bir uretim uygulamasinda ilk yuksek performansli fiber olarak kullanilmistir Nasil uretilirBir elektromanyetik reaktor kullanilarak borun endustriyel islenmesinden elde edilen atiklardan elde edilen fiberlerin elektronik mikrofotografisi Liflerin ortalama capi 250 mikrondur Buyutme 40X Kimyasal buhar biriktirme CVD yoluyla bor lifi uretimi bir borosilikat cam reaktorde gerceklesir 0 0005 inc 12 µm capinda bir tungsten substrati civa ile kapatilmis bir gaz girisinden sokulur ve reaktorden cekilir Substrat bir DC dogru akim guc kaynagi tarafindan direncli olarak 1 300 C ye isitilirken reaktorun tepesine bor triklorur ve hidrojen eklenir Tungsten reaktorden gecerken bor triklorurun hidrojen indirgemesi ile substrat uzerinde bor olusur Kullanilmayan bor triklorur hidrojen klorur yan urunu ve reaksiyona girmemis hidrojenin gazlari reaktorun altindaki bir cikis deliginden bosaltilir Bu gazlar daha sonraya temizlenir ya da gelecekteki uretim kullanimi icin geri donusturulur 2BCl3 3H2 2B 6HCl Capi tipik olarak 0 004 inc 100 um olan bor filaman reaktorden cikarken baska bir civa contasindan gecer ve bir sarma makarasina sarilir Sirali optik tarayicilar sarilmadan once fiber capini izler ve capin istenen spesifikasyon dahilinde olmasini saglamak icin bir geri besleme dongusu tarafindan ihtiyac duyuldugunda hizi hizlandirmak veya yavaslatmak icin ayarlamalar yapilir Bor lifinin benzersiz bir ozelligi lif ve recine arasindaki mekanik tutmayi artiran puruzlu misir kocani yapisidir Kaynakca a b uskudar biz 4 Haziran 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 28 Mayis 2021 Prof Dr Bilsen Besergil Boron Fiberler boron fibres Prof Dr Bilsen Besergil 6 Haziran 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 27 Mayis 2021 Boron fiber 9 Ocak 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi www tvarc com tr Ingilizce 4 Eylul 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 27 Mayis 2021 Objectives template nptel ac in 6 Haziran 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 27 Mayis 2021 Boron Fiber Specialty Materials Ingilizce 6 Haziran 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 27 Mayis 2021 a b www compositesworld com Ingilizce 25 Haziran 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 28 Mayis 2021