Öngerilimli karbon elyaf takviyeli kompozit üretimi için sistem tasarımı, imalatı ve kompozit malzeme üretimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Öğrenci: ÖMER BAYRAKTAR

Danışman: ABDULMECİT GÜLDAŞ

Özet:

Geleneksel yöntemlerde örülmüş fiberlerden elde edilen kompozit malzemelerin şekillendirilmesinde fiber sarma yöntemi hariç tüm tekniklerde, fiber kumaş bir yüzeye yatırılarak şekillendirilmektedir. Serbest elle yüzeye yatırma yönteminde kompozit malzeme içerisinde homojen olmayan fiber dağılımı meydana gelebilmektedir. Bu sebepten dolayı kompozit üzerine yük uygulandığında uygulanan kuvvet tüm fiberlere eşit oranda dağılmamaktadır. Bu durum, kompozit malzemenin, beklenilen mekanik özelliklerinin altında bir mekanik özelliğe sahip olmasına sebep olmaktadır. Gerçekleştirilen çalışmada karbon fiber kumaş, bu çalışmada tasarlanan ve imalatı gerçekleştirilen gerdirme aparatı yardımıyla gerdirilmiştir. Gerdirme aparatının tasarımı detaylı olarak anlatılmıştır. Çalışmada 0 N, 200 N, 300 N, 450 N, 680 N, 1000 N olmak üzere altı farklı öngerilim değerleri araştırılmıştır. Deney sonuçlarının kararlı olması için her öngerilim değeri için iki adet plaka üretilmiş ve her plakadan 0°, 45° ve 90° yönlerde ikişer adet numune kesilmiştir. Bu metotla gerdirilen fiberler hem matris içerisinde homojen olarak dağılmış hem de tüm fiberler belirli bir doğrultuda doğrusallığı sağlanmıştır. Çekme testi deneylerinden elde edilen verilere göre, en iyi çekme dayanımının dokuma şeklindeki kumaşın 4,09 MPa öngerilim ile şekillendirilmesi sonucu elde edilmiştir. Bu öngerilim değerinde kompozit malzemenin kopma dayanımı 1169 Mpa'dan %40 artarak 1629 MPa değerine çıkmıştır. Bu öngerilim değerinden daha yüksek değerlerde iyi ıslanma sağlanamadığı için mukavemet değerlerinin azaldığı gözlenmiştir