Farklı tabakalarda nanoalümina katkılı karbon – kevlar hibrit kompozitlerin mekanik özelliklerinin ve darbe tokluğunun araştırılması
Research of the mechanical properties and impact toughness of carbon – kevlar hybrid composites with nanoalumina in different layers
Yazar: SERKAN KILIÇTEK
Danışman: PROF. ÖMER FARUK ERKENDİRCİ
İstanbul Aydın Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzün en önemli malzemelerinden biri olan kompozit, iki ya da daha fazla malzemenin üstün özelliklerini tek bir malzemede toplayarak ya da yeni özellikler ortaya çıkarmak amacıyla makro düzeyde birleştirilmesi sonucu oluşturulan malzemelere denir. Yeni gelişen teknolojilerin ihtiyacını karşılayabilmek için kompozitler oldukça önemlidir. Bunun en önemli nedeni ihtiyaçlara yönelik olarak takviye ve matris fazını oluşturacak bileşenleri belirleyebilmemizdir. Bu çeşitlilikte kompozitlerin kullanım alanlarını büyük oranda artırmıştır, savunma sanayi, otomotiv, havacılık, uzay sanayi ve spor gibi birçok endüstride öncelikli malzeme haline gelmiştir.
Bu çalışmada vakum infüzyon tekniği kullanılarak nanoalümina katkılı 3, 5 ve 7 katlı karbon – kevlar tabakalı hibrit kompozitler üretilmiştir. Sonrasında ise bu numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi için sırasıyla yakma, çekme ve çentik darbe deneyleri uygulanmıştır. Bu deneyler sonucu elde edilen verilerden yararlanarak hesaplamalar yapılmıştır. Bu hesaplamalar da elde edilen değerler çizelgelerde verilmiştir. Bu işlemlerin ardından çentik darbe numunelerinden faydalanılarak hasar analizi yapılmıştır. Son olarak da SEM görüntüleri alınarak nanoalüminaların homojen dağılıp dağılmadığı incelenmiş ve hasar tespitleri yapılmıştır.
Yapılan deneyler ve alınan SEM görüntüleri sonucu katman sayısının mekanik özelliklere olumlu yönde etkisi olduğu görülmüştür. Yani katman sayısı artıkça mekanik özellikler de artmaktadır. Sem görüntüleri incelendiğindeyse kullanılan nanoalüminaların reçine içerisinde homojen bir şekilde dağıldığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Hibrit kompozit, Karbon elyaf, Kevlar elyaf, Vakum infüzyon

Abstract:
Composites are one of the most important materials in nowadays. Composites are made of the combination of 2 or more materials at the macro level, either by combining superior properties of materials or to achieve new properties. They are extremely important to answer the need of new developing technologies. The most important reason of this is being able to customise components of reinforcement and matrix phases. Because of this the areas of usage of composites have increased substantially. These areas are automotive, defence industry, aviation, space industry and sports industry. They have become the primary material in lots of industries.
In this study, hybrid composites with 3, 5 and 7 layers of carbon-kevlar layered with nano aluminminas are produced using vacuum infusion method. Subsequently, burning, tensile, charpy impact experiments were carried out to determine the mechanical properties of these samples. Calculations were made using tha data obtained as a result of these experiments. After these procedures, damage analysis was performed using notch impact samples. Finally, SEM images were taken and whether the nano aluminminas were homogeneusly distributed and damage determinations were made.
As a result of the experiments and SEM images taken, the number of layers has been shown to have a positive effect on mechanical properties. In other words, the number of layers increases as well as mechanical properties. When sem images were examined, it was seen that the nanoaluminminas used were homogeneously distributed in the resin.

Keywords: Hybrid composite, Kevlar fiber, Vacuum infusion method