Doğal lif takviyeli polimer kompozit malzemelerin üretimi ve analizi
Production and analysis of natural fiber reinforced polymer composite materials
Yazar: LEYLA KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. BERAT BARIŞ BULDUM
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Atıklar = Wastes ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Lif takviyeli polimerler = Fiber reinforced polymers ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Takviye elemanları = Reinforcement members

Özet:
Bu çalışmada polimer kompozit malzeme üretiminde takviye malzemesi olarak doğal lifler kullanılmıştır. Doğal liflerin tercih edilme nedeni; doğal kaynaklardan elde edilebilir olmaları, kısmen ya da tamamen yenilenebilir olmaları, biyolojik bozunabilirlikleri, üretimlerinde kimyasal katkı maddelerinin kullanılmaması, düşük yoğunluklu ve düşük maliyetli olmaları gibi özelliklerdir. Yapılan tez çalışması kapsamında, kompozit malzemelerde matris malzemesi olarak düşük yoğunluklu polietilen ve polipropilen kullanılmıştır. Takviye elemanı olarak turba, hindistan cevizi kabuğu ve palmiye lifi, farklı boyut (100 μm, 200 μm, 400 μm) ve farklı oranlarda (%5, %10, %15) kullanılmıştır. Takviye malzemeleri, bilyalı öğütme cihazı kullanılıp titreşimli elek cihazından geçirilerek farklı boyutlar (100 μm, 200 μm, 400 μm). elde edilmiştir. Ekstrüzyon ve enjeksiyon cihazı kullanılarak doğal lif takviyeli kompozit malzeme üretilmiştir. Bu işlemlerin ardından numunelerin mekanik özellikleri incelenmiştir. Sonuç olarak; takviye malzemesi olarak hindistan cevizi kabuğu ve palmiye lifinin kullanılması çekme ve darbe dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Ancak turbanın kullanılması ile beraber malzemenin çekme ve darbe dayanımı azalmıştır. Havacılık, otomotiv sanayisi gibi alanlarında doğal lif takviyeli kompozit malzeme kullanımının kayda değer bir alternatif olduğu öngörülmektedir.

Abstract:
In this thesis, natural fibers were used as reinforcement material in the production of polymer composite materials. The reason why natural fibers are preferred; They are features such as being obtainable from natural resources, being partially or completely renewable, biodegradable, not using chemical additives in their production, low density and low cost. In this Thesis, low density polyethylene and polypropylene are used as matrix materials. Peat, coconut shell and palm fiber were used as reinforcement elements in different sizes (100 μm, 200 μm, 400 μm) and in different proportions (5%, 10%, 15%). Different sizes were obtained by passing the reinforcement materials through a vibrating sieve using a ball milling device (100 μm, 200 μm, 400 μm). Natural fiber reinforced composite material was produced using an injection and extruder  device . After these processes, the mechanical properties of the samples were examined. As a result; It has been observed that the use of coconut shell and palm fiber as reinforcement material increases the tensile and impact strength. However, the tensile and impact strength of the material decreased with the use of peat. It is predicted that the use of natural fiber reinforced composite materials in fields such as aviation and automotive industry is a remarkable alternative.