KARBON ELYAF EPOKSĠ KOMPOZĠT BORULARIN KIRILMA TOKLUĞUNA NANOPARTĠKÜL TAKVĠYESĠNĠN ETKĠSĠ

THE EFFECT OF NANOPARTICLE REINFORCEMENT ON THE FRACTURE TOUGHNESS OF CARBON FIBER EPOXY COMPOSITE PIPES

Özet

İki veya daha fazla sayıdaki malzemelerin istenilen özellikleri gösterebilecek daha uygun bir malzeme oluşturmak üzere makro-seviyede birleştirilmesi sonucu elde edilen yeni malzemeye kompozit malzeme denir. Kompozit malzemelerin üretilmesiyle, yüksek dayanım, hafiflik, yüksek rijitlik, aşınma direnci, iyi korozyon direnci, iyi ısı iletkenliği ve estetik görünüm gibi özellikler sağlanabilmektedir. Nanokompozitler ise, nanometre aralığında en az bir dolgu boyutu içeren yeni bir malzeme sınıfıdır. Polimer nanokompozitler, yük taşıma uygulamaları için mekanik iyileştirmeye ek olarak işlevsel uygulamalar sunmaktadır. İncelenen farklı kompozit sistemlerde, nanokompozitler, iletken ve mekanik performansın yanı sıra mükemmel fiziksel özelliklere de yol açmaktadır.
Nanopartikül takviyesinin, karbon elyaf epoksi borularda nasıl etkiler göstereceğini belirlemek günümüz teknolojisi için çok önemli bir gelişmedir. Bu çalışmada elyaf sarma (filaman sarım) yöntemiyle üretilen saf epoksili(nanopartikül takviyesiz) , %0,3 ağırlık oranında KNT takviyeli, %0,5 ağırlık oranında BN takviyeli, %0,3 ağırlık oranında KNT+ %0,5 ağırlık oranında BN takviye edilmiş karbon elyaf epoksi borular kullanılmıştır. Nanopartikül takviye edilmiş bu kompozit borulara Charpy darbe test cihazı ile kırılma tokluğu deneyleri uygulanmıştır.
Charpy darbe testi diğer malzemelere oranla metallerde sıklıkla kullanılır, bunun yanında kompozitlere, seramiklere ve polimerlere de uygulanır. Charpy testi ile malzemelerin bağıl tokluğu değerlendirebilir. Bununla birlikte cihaz hızlı, ekonomik ve verimli bir kalite kontrol cihazı olarak kullanılır. Uygulamada kompozit malzemenin darbe yüklerine karşı davranışını belirlemek amacıyla birçok test süreci gerçekleştirilmiş ve bu süreçler boyunca kırılma tokluğu değerleri gözlemlenmiştir.

Ayrıca bu bildiride araştırma kapsamında Charpy deneyinin malzeme üzerinde meydana getirdiği hasar mekanizması da gözlemlenmiştir. Bu çalışma ile daha üstün mekanik özellikli kompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmesi ve literatüre yeni bir kaynak oluşturulması hedeflenmektedir.