Düzlem içi ve kalınlık doğrultusunda hibritlemenin karbon-bazalt/epoksi kompozitlerinin darbe ve çekme davranışların incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: HAFIZ MUHAMMAD NUMAN ZAFAR
Danışman: Fehmi Nair
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kompozit malzemeleri metallere göre hafif, güçlü, esnek ve korozyona karşı yüksek dirence sahip olduğundan son senelerde mühendislerin dikkatini çekmeye başarmıştır. Özellikle Karbon fiberleri modern kompozitlerin en çok araştırılan fiberlerinden bir tanesidir. Bazalt fiberleri ise karbon fiberlerine göre daha esnek ve düşük Young Modülüne sahiptir ve üretimi daha basit olduğundan dolayı fiyatları daha uygundur. Hibrit Kompozitler birden fazla fiberlerin güçlendirici faz olarak bir matrisin içinde kullanıldığı yapılara denir. Akademik çalışmaların çoğu hibrit kompozitlerinde bulunan fiber tabakaların diziliş şeklini değiştirerek elde edilen yapıların mekanik özelliklerinin incelenmesine odaklanmıştır. Bu çalışma polimer matrisi olan bazalt ve karbon fiberlerin iki farklı tür hibrit kompozitlerin üretimine ve üretilen bu iki türlü hibritlerin darbe ve çekme davranışların incelenmesine odaklanmaktadır. Hibrit kompozit malzemelerinin içinde tamamen bazalt fiberlerinden, tamamen karbon fiberlerinden ve atkısı bazalt ama çözgüsü karbon olan örülmüş katmanlar kullanılmıştır. Birinci tür hibritlenme kalınlık doğrultusunda olmak üzere tamamen karbon ve tamamen bazalt fiberlerinden yapılmış katmanların dizilişinden meydana gelir. Birinci tür hibrit kompozitlerinde karbon ve bazalt katmanlarından oluşan üç farklı dizilişe sahip yapılar üretilmiştir. İkinci tür hibritlenme ise düzlem-içinde hibrit olmak üzere atkısı bazalt ve çözgüsü karbon olan örülmüş katmanların üst üste yerleştirilmesinden meydana gelir. Düzlem-içi hibrit kompozit ve kalınlık doğrultusunda hibrit olan kompozit VARTM (Vakum yardımıyla reçine enfüzyonu) tekniğiyle hazırlanmıştır. Her iki tür hibritlenmenin bu malzemelerin darbe ve çekme davranışlarını nasıl etkilediğini incelemek için çekme ve düşük hız darbe deneyi uygulanmıştır. Yapılan deneylerin sonuçları hem hangi diziliş şeklinin istenen mekanik özelliğine uygun olduğunu gösterir hem de hibritlenme türünün çekme ve darbe deneyinde nasıl davrandığını gösterir. Sonuçlara göre; çekme ve bastırma yüzeyinde bulunan katmanın türü (karbon veya bazalt) ve sayısı malzemenin enerji soğurma kapasitesini ve de esnekliğini etkilemektedir. Kalınlık doğrultusundaki hibrit kompozitlerin çekirdeği karbon katmanlarından oluşur ve bunların sayısı ise malzemenin çekme mukavemetini etkiler. Düzlem-içi hibrit kompozitleri çekme deneyinde kırılmadan önce en yüksek gerilme değeri gösterdi. Karbon fiberlerinden yapılmış olan kompozitlerine bazalt fiberlerin eklenmesi, malzemenin genel düktilitesini ve darbe dayanaklığını arttırır ve bu artış miktarı bazalt fiberlerinin malzemedeki konumuna göre değişir.