Review

Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış

Volume: 13 Number: 4 December 19, 2025
EN TR

Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış

Abstract

Ultra yüksek sıcaklıklara dayanıklı fiber takviyeli kompozitler (UHTCMCs), havacılık, uzay, nükleer enerji ve savunma endüstrileri gibi en zorlu mühendislik uygulamalarında kullanılan ileri malzeme sınıflarının başında gelmektedir. Bu derleme çalışmasında, literatürde yer alan güncel araştırmalar temel alınarak, UHTCMC’lerin farklı türleri, üretim yöntemleri, uygulama alanları ve yeni gelişim trendleri kapsamlı şekilde incelenmiştir. Öncelikle polimer, seramik, metalik ve yarı iletken matrisli kompozit türleri değerlendirilmiş, her bir sistemin yüksek sıcaklık koşullarındaki avantaj ve sınırlılıkları ortaya konmuştur. Özellikle ZrB₂–SiC ve HfB₂–SiC esaslı seramik matrisli kompozitler, yüksek ergime noktaları ve oksidasyon dirençleriyle öne çıkarken; karbon ve SiC fiber takviyesi sayesinde kırılma tokluğu ve termal şok dayanımında belirgin iyileşmeler sağlandığı görülmüştür. Üretim yöntemleri arasında sıcak presleme, kıvılcım plazma sinterleme, polimer infiltrasyonu ve piroliz, kimyasal buhar infiltrasyonu ve sıvı silikon infiltrasyonu öne çıkmaktadır. Hibrit yöntemlerin, tekil tekniklerin sınırlılıklarını gidermede etkili olduğu vurgulanmıştır. Uygulama alanları incelendiğinde, UHTCMC’lerin hipersonik araçların burun konileri ve ön kenarlarında, roket motor nozullarında, konsantre güneş enerjisi sistemlerinde, nükleer reaktör bileşenlerinde ve yüksek sıcaklık tribolojik sistemlerde başarıyla kullanılabileceği ortaya konmuştur. Güncel eğilimler arasında ileri üretim teknikleri, hibrit fiber takviyeleri, çok katmanlı arayüz kaplamaları ve fonksiyonel optimizasyon öne çıkmaktadır. Literatür bulguları UHTCMC’lerin yalnızca yapısal değil, aynı zamanda fonksiyonel özellikleriyle de geleceğin kritik teknolojilerinde vazgeçilmez bir rol oynayacağını göstermektedir.

Keywords

References

  1. [1] Rashid, A. B., Haque, M., Islam, S. M. M., & Uddin Labib, K. M. R. (2024). Nanotechnology-enhanced fiber-reinforced polymer composites: Recent advancements on processing techniques and applications. Heliyon, 10(2), e24692. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24692.
  2. [2] Ni, D., Cheng, Y., Zhang, J., Liu, J.-X., Zou, J., Chen, B., Wu, H., Li, H., Dong, S., Han, J., Zhang, X., Fu, Q., & Zhang, G.-J. (2022). Advances in ultra-high temperature ceramics, composites, and coatings. Journal of Advanced Ceramics, 11(1), 1–56. https://doi.org/10.1007/s40145-021-0550-6.
  3. [3] Zuo, H., Ruan, F., Wang, H., Wang, H., Wang, X., Huang, Y., Wang, R., Zou, L., Xu, Z., & Li, D. (2023). Advances in ablation or oxidation mechanisms and behaviors of carbon fiber-reinforced Si-based composites. Molecules, 28(16), 6022. https://doi.org/10.3390/molecules28166022.
  4. [4] Ohji, T., & Singh, M. (Eds.). Engineered Ceramics: Current Status and Future Prospects. 2016.
  5. [5] Padture, N. Havacılık ve uzay tahrikinde gelişmiş yapısal seramikler. Nature Mater 15 , 804–809 (2016). https://doi.org/10.1038/nmat4687.
  6. [6] Cervellon, R., Smith, J., & Martin, L. (2020). High- and very-high-cycle fatigue behavior of Ni-based single-crystal superalloys at 1000 °C. TMS Superalloys 2020, 185–195. https://www.tms.org/superalloys/2020/Superalloys2020_185_195.pdf.
  7. [7] Perepezko, J. H. (2009). The hotter the engine, the better. Science, 326(5956), 1068-1069. DOI: 10.1126/science.1179327.
  8. [8] Kellner, T. (2015)Made in rocket city: GE to mass-produce advanced space age material in the US for the first time. GE Reports.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Composite and Hybrid Materials, Material Production Technologies

Journal Section

Review

Early Pub Date

December 19, 2025

Publication Date

December 19, 2025

Submission Date

October 24, 2025

Acceptance Date

November 11, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 13 Number: 4

APA
Bahçeci, E. (2025). Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 13(4), 1867-1887. https://doi.org/10.29109/gujsc.1809805
AMA
1.Bahçeci E. Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış. GUJS Part C. 2025;13(4):1867-1887. doi:10.29109/gujsc.1809805
Chicago
Bahçeci, Ersin. 2025. “Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon Ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji 13 (4): 1867-87. https://doi.org/10.29109/gujsc.1809805.
EndNote
Bahçeci E (December 1, 2025) Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 13 4 1867–1887.
IEEE
[1]E. Bahçeci, “Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış”, GUJS Part C, vol. 13, no. 4, pp. 1867–1887, Dec. 2025, doi: 10.29109/gujsc.1809805.
ISNAD
Bahçeci, Ersin. “Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon Ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 13/4 (December 1, 2025): 1867-1887. https://doi.org/10.29109/gujsc.1809805.
JAMA
1.Bahçeci E. Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış. GUJS Part C. 2025;13:1867–1887.
MLA
Bahçeci, Ersin. “Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon Ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, vol. 13, no. 4, Dec. 2025, pp. 1867-8, doi:10.29109/gujsc.1809805.
Vancouver
1.Ersin Bahçeci. Ultra Yüksek Sıcaklık Fiber Kompozitlerin Tasarım, Üretim, Test, Karakterizasyon ve Kullanım Alanlarının Kapsamlı Bir Bakış. GUJS Part C. 2025 Dec. 1;13(4):1867-8. doi:10.29109/gujsc.1809805

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526