Cam elyaf takviyeli, polyamid-6 matrisli kompozit malzemeye bor oksit (B₂O₃) ilavesinin malzemenin mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
An investigation on the effect of addition of boron oxide (B₂O₃) on the mechanical properties of glass fiber reinforced polyamid-6 matrix composite materials
Yazar: MÜSLÜM ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. RECEP ÇALIN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Plastik matrisli kompozitler, hafif ve ekonomik oldukları için birçok alanda mühendislik malzemesi olarak kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada %30 ve %35 oranlarında iki ayrı Cam Elyaf takviyeli, Polyamid-6 matrisli kompozit malzemeye %1 ve %2 oranlarında milli kaynağımız olan Bor Oksit (B₂O₃) ilave edilmiş olup plastik enjeksiyon yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin mekanik ve tribolojik özellikleri incelenmiştir.

%30 ve %35 oranlarında iki ayrı Cam Elyaf takviyeli, Polyamid-6 matrisli kompozit malzeme ilk olarak 120ºC sıcaklıkta 2 saat süre ile fırında ön ısıtmaya tabi tutulmuştur. 1gr Bor Oksit-10ml ispirto olacak şekilde ayarlanarak Bor Oksit ispirtoda çözülmüştür. %30 ve %35 oranlarında iki ayrı Cam Elyaf takviyeli, Polyamid-6 'ya hacimce Bor Oksit oranı %1 ve %2 olacak şekilde Bor Oksit -ispirto karışımı ilave edilmiştir ve karıştırılmıştır. Malzeme plastik enjeksiyondan önce 120ºC sıcaklıkta 2 saat süre ile fırında son ısıtmaya tabi tutulmuştur. Plastik enjeksiyon makinasında 60 Bar basınç altında 240 ºC'de kompozitler üretilmiştir.
Bor Oksit ilavesi Cam Elyaf takviyeli, Polyamid-6 matrisli kompozit malzemelerde mukavemet ve sertlik değerlerinde azalmaya sebep olmuştur. Bor Oksit ilavesi mukavemet değerlerinde önemli azalma gösterirken sertlik değerlerindeki azalma daha az olduğu görülmüştür. Ancak %30 Cam Elyaf takviyeli, Polyamid-6 matrisli kompozit malzemeye %1 oranında Bor Oksit (B₂O₃) ilavesinin kopmadaki birim uzama değerlerini arttırmıştır. %30 ve %35 cam elyaf takviyeli kompozitlerde ısıl iletkenlik değeri artan Bor Oksit miktarlarıyla artmıştır.

Abstract:
Plastic matrix composites are widely used in several engineering applications since they are lightweight and economical. In this study, 30 % and 35% in two separate Glass-Fiber reinforced Polyamide-6 and composite materials by 1% and 2 %in the national, which is our source of Boron Oxide (B₂O₃) has been added to plastic injection method is manufactured. Produced composites, mechanical and tribological properties were investigated.. Produced composites were investigated in terms of mechanical and tribological properties.
30 % and 35 % in two separate Glass-Fiber reinforced Polyamide-6 and composite materials as the first 120ºC temperature in the oven for 2 hours, they were subjected to pre-heating.In a way to 1 gram Boron Oxide and 10 milliliter spirit was calibrated and Boron Oxide dissolved in the spirit.  30 % and 35% in two separate Glass-Fiber reinforced Polyamide-6', or the volume of Boron Oxide, 1% and 2% will be Boron Oxide- spirit has been added to the mix, and were mixed. Specimen was subjected to a heat treatment at 120 ºC along with 2 hour. Composites were produced by plastic injection machine at 240 ºC under 60 Bar pressure.
The addition of B₂O₃  to  glass fiber-reinoforced Polyamide 6 matrix causes the decrease of strength and stiffness values. B₂O₃   addition has much more effect on decreasing of strength  than decreasing of hardness. On the other hand the addition of %1 B₂O₃ to 30%  glass fiber reinforced Polyamide 6 matrix increases the strain value at the failure (rupture) point. Furthermore, it was seen that coefficient of thermal conductivity  increased with increasing ratio of B₂O₃   in %30 and %35 glass fiber reinforced composite specimens.