Bor lifi takviyesinin polimer esaslı kompozit yüzeylerin mekanik özelliklerine etkileri

Abstract

EFFECTS OF BORON FIBER REINFORCEMENT ON MECHANICAL PROPERTIES OF POLYMER BASED COMPOSITE SURFACES Textile reinforced polymer based composite materials generally have properties like lightness, high ratio of strength/ density and modulus/ density, thermal resistance, corrosion resistance. Use of composite materials having higher performance than the classical materials are increasing in variety. It is possible to improve the properties of composite materials by improving the properties of reinforcement and matrix materials used. In this study, woven fabric and glass felt reinforced polymer matrix based composite materials have been produced. In the production of woven fabric used as reinforcement material, polypropylene, glass, carbon and boron fibers were used. In addition, woven fabric has been produced by using both boron and carbon fibers together in warp and weft direction. Woven fabric samples have been produced with the same weight per square unit area as well as warp and weft densities. Thermoset composite structures have been produced by hand-laying method using polyester, vinylester and epoxy resins as matrix. SEM pictures and mechanical properties such as tensile strength, modulus of elasticity, impact resistance, flexural resistance and stiffness properties of the thermoset based composite structures have been analyzed in order to investigate the effect of the boron fiber reinforcement on the mechanical properties of thermoset based composite materials. The results show that boron-carbon woven fabric reinforced composite materials have better properties than other composites studied.

BOR LİFİ TAKVİYESİNİN POLİMER ESASLI KOMPOZİT YÜZEYLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ Tekstil takviyeli polimer esaslı kompozit malzemeler genel olarak hafiflik, yüksek mukavemet/ yoğunluk oranı, yüksek modül/ yoğunluk oranı, termal dayanım, korozyon dayanımı gibi özelliklere sahiptirler. Klasik malzemelere göre daha yüksek performansa sahip olan kompozit malzemelerin kullanım alanları da sürekli genişlemektedir. Kompozit malzeme içerisinde kullanılan takviye ve matris malzemesinin geliştirilmesi ile daha iyi özelliklere sahip kompozit malzemelerin üretimi de mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, dokuma kumaş ve cam keçe takviyeli polimer matris esaslı kompozit malzemelerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Takviye malzemesi olarak kullanılan dokuma kumaşların üretiminde polipropilen, cam, karbon ve bor lifleri kullanılmıştır. Ayrıca bor ve karbon liflerinin çözgü ve atkı yönünde beraber kullanılmasıyla da dokuma kumaşlar üretilmiştir. Tüm dokuma kumaşlar aynı gramaja ve çözgü-atkı sıklığına sahip olacak şekilde üretilmişlerdir. Takviye malzemesi olarak dokuma kumaşların yanında cam lifinden üretilmiş keçe de kullanılmıştır. Kompozit yapılar, dokuma kumaşların ve cam keçenin takviyesi ile polyester, vinilester ve epoksi termoset reçinelerinin matris olarak kullanılmasıyla el ile serme yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen termoset esaslı kompozit yapıların SEM görüntüleri ile mekanik özelliklerinden gerilme dayanımı, elastikiyet modülü, darbe dayanımı, eğilme dayanımı ile sertlik özellikleri incelenerek, bor lifi takviyesinin termoset esaslı kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine olan etkisi incelenmiş ve elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Sonuçlara göre en iyi mekanik özellikler bor-karbon karışımı dokuma kumaş takviyesiyle üretilen kompozit malzemelerden elde edilmiştir.