Kompozitlerin sağladığı avantajlardan bir diğeri de korozyon direncidir. Kompozitlerden yapılan ürünler, zorlu kimyasal ve sıcaklık ortamlarına uzun süreli direnç sağlar. Kompozitler genellikle açık hava maruziyeti, kimyasal işleme uygulamaları ve diğer zorlu ortamlar için uygun malzeme seçimidir.
Kompozitler paslanmaz veya aşınmazlar. 25 yıldan uzun süredir kimyasal üretim tesislerinde hizmet veren, haftanın yedi günü 24 saat zorlu kimyasal ortamlarda çalışan birçok cam elyaf takviyeli polimer kanal sistemi örneği vardır. Kompozitler; hava kirliliği kontrolü, kimyasal işleme, tuzdan arındırma, yiyecek ve içecek, maden işleme ve madencilik, petrol ve gaz, kağıt hamuru ve kağıt, katı atık depolama alanı, su ve atık su arıtımı dahil olmak üzere birçok endüstri için korozyona dayanıklı çözümler sunar.
Korozyon direnci, kompozit uygulamalarda kullanılan reçine ve takviye seçimi ile belirlenir. Neredeyse her kimyasal ve sıcaklık ortamına uygun, uzun vadeli direnç sağlayan çeşitli reçine sistemleri mevcuttur. Takviye seçimi çok daha sınırlıdır ancak belirli kimyasal ortamlar için çok önemlidir. Düzgün tasarlanmış kompozitler uzun bir hizmet ömrüne ve minimum bakıma sahiptir.
Korozyon Direncinde Reçinenin Rolü
Kompozitlerdeki reçinelerin temel işlevlerinden biri, kompoziti çevreleyen lifleri korumaktır. Korozyon direnci sağlamak için tasarlanmış onlarca çeşit reçine vardır. Her benzersiz formülasyon, kostik çözeltiler, asidik ortamlar, alkali ortamlar, oksitleyici kimyasallar ve yüksek sıcaklıklar gibi belirli koşullara karşı koruma sağlar.
İlk korozyon reçineleri olarak, bisfenol fumurat ve klorendik anhidrit reçine kimyaları kullanıldı. Daha sonra izoftalik reçineler geliştirildi ve korozyona dayanıklı reçinelerin temel kaynağı haline geldi. İzoftalik reçineler, epoksi vinil ester reçinelerle birlikte kullanılır. Bu reçineler, günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Korozyon Direncinde Takviyenin Rolü
Aynı reçine matrisi tipik olarak kompozit yapı boyunca kullanılacak olsa da, laminatın üç spesifik alanında takviyeler kullanılabilir. Laminatın iç yüzeyinde fiberglas veya sentetik bir örtü kullanılır. İç yüzey, kompozit ve aşındırıcı malzemenin arayüzüdür. Örtü, kompozit için reçine bakımından zengin (%90 reçine) bir yüzey sağlamaya hizmet ederken, bir yandan da sadece reçine içeren bir yüzey (veya jel kaplama) denendiğinde ortaya çıkabilecek olan reçinedeki mikro çatlakları önler. Bir sonraki katman, örtü için daha sağlam bir yedekleme sağlayan ve aynı zamanda reçine bakımından zengin olan (%70 reçine) kesilmiş fiberglas katmandır. Bu tabaka genellikle örtü tabakasından önemli ölçüde daha kalındır ve örtü tabakası ile birleştirildiğinde 100 ila 200 mil kalınlığında bir korozyon bariyeri oluşturur. Son katman ve en kalın katman ise laminatın yapısal kısmıdır. Bu katmanda, yüksek cam içerikli (%35 reçine, %65 güçlendirme) yapısal katman sağlamak için farklı fiberglas takviye biçimleri kullanılabilir. Bunlardan bazıları: doğrudan çekmeli tek uçlu fitiller, kumaşlar veya kesilebilir takviyelerdir.
Korozif bir saldırıya karşı ilk savunma hattı olduğundan dolayı örtü tabakası için pek çok çeşit malzeme kullanılmaktadır. C-cam, E-CR cam, çeşitli sentetik termoplastik türler ve karbon tül, perdeler için ana malzeme seçenekleridir. Her birinin mükemmel oldukları belirli bir ortamı vardır. E-cam, zayıf korozyon performansı nedeniyle neredeyse hiç kullanılmaz. Kırpılmış cam elyaf tabakası ve yapısal tabaka için malzeme seçenekleri E-cam ve E-CR cama göre oldukça daralmaktadır.
Endüstriyel Tasarım Standartları
Korozyona dayanıklı kompozitler kullanan bir proje planlıyorsanız, tasarımın büyük olasılıkla endüstri standartlarına uygun olması gerekecektir. Korozyon uygulamaları için en yaygın olarak kullanılan standartlar, ASTM International ve American Society of Mechanical Engineers (ASME) tarafından yayınlanır. Tüm standartlar; uygulanabilirlik kapsamı, tasarım, malzemeler, inşaat, kalite kontrol, test ve kayıt tutma gibi temel konuları içine alır.
Kompozit korozyon uygulamalarıyla ilgili inşaat tasarımına yönelik bir düzineden fazla standart varken, bunlardan ilki ASTM C582’dir. Korozyona dayanıklı ekipman için temasla kalıplanmış ve güçlendirilmiş ısı ile sertleşen plastik (RTP) laminatlar için standart bir özelliktir. Açık kalıplama olarak da bilinen temaslı kalıplama ile üretilen korozyona dayanıklı tanklar, borular ve ekipman için bileşim; kalınlık, imalat prosedürleri ve fiziksel özellik gereksinimlerini kapsar.
compositelab.com‘dan yararlanılmıştır.