KARBON FİBER TAKVİYELİ EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN OTOKLAV PROSESİ PARAMETRELERİNİN POROZİTE VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ömer ESMER

Danışman: Elmas Salamcı

Özet:

Savunma sanayi endüstrisinde özellikle karbon fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemeler geleneksel malzemelere alternatif olarak kullanılmaktadır ve bu malzemelerin üretimi otoklav prosesi ile yapılmaktadır. Karbon fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemelerde mekanik özellikler büyük ölçüde otoklav çevrimindeki kürlenme parametrelerine bağlıdır. Bu parametreler; kürlenme süresi, kürlenme sıcaklığı, ısınma hızı, soğuma hızı, otoklav basıncı, vakum v.b parametrelerdir. Maliyeti azaltmak ve yüksek kalitede kompozit yapı elde etmek için basınç, kürlenme süresi, ısınma hızı ve soğuma hızı sürdürebilirlik ışığında belirlenmelidir. Bu çalışmada, karbon fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemelerde ısınma hızı, kürlenme süresi ve otoklav basıncının porozite ve mekanik özellikler yönünden etkileri incelenmiştir. Farklı ısınma hızları, farklı otoklav basınç değerleri ve kürlenme sürelerinin porozite ve mekanik özellikler üzerindeki etkileri için yedi adet kür çevrimi tasarlanmıştır. İlk üç kür çevriminin kürlenme süresi 120 dakika, otoklav basıncı 2,9 bar ve ısınma hızları sırasıyla 0,6°C, 2,2°C ve 3,9°C olarak seçilmiştir. Dördüncü ve beşinci kür çevrimlerinin otoklav basıncı 2,9 bar, ısınma hızı 2,2°C ve kürlenme süreleri 90 ve 150 dakika olarak seçilmiştir. Altıncı ve yedinci kür çevrimlerinin otoklav basınç değerleri ise sırasıyla 4,9 bar ve 6,9 bar, ısınma hızları 2,2°C ve kürlenme süreleri 150 dakika olarak seçilmiştir. Bu tezin amacı otoklav prosesindeki değiştirilen parametrelerin mekanik özelliklere etkisinin araştırılması ve kompozit malzeme üretimi yapan bir fabrikadaki en pahalı ekipmanlardan biri olan otoklavın yıllık enerji sarfiyatını minimum seviyede tutmak için elde edilen verilerin kullanılmasıdır.

Anahtar Kelimeler

Mekanik özellikler, porozite, ısınma hızı, kürlenme süresi, basınç, otoklav, reçine emdirilmiş kumaş