Hibrit kompozitlerin termo-mekanik özelliklerin incelenmesi
Investigation of thermo-mechanical properties of hybrid composites
Yazar: ZEKİYE ERDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. MUNİSE DİDEM DEMİRBAŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Genleşme katsayısı = Expansion coefficient ; Geçiş sıcaklığı = Transition temperature ; Hibrit yapılar = Hybrid structures ; Kompozitler = Composites ; Mekanik dayanım = Mechanical strength ; Termal genleşme = Thermal expansion

Özet:
Hibrit kompozit malzemeler; iki veya daha fazla takviye elemanın, matris malzemesi ile makro boyutta bir araya getirilerek, bu matris ve takviye elemanlarının tek başına gösterdiği özellikten daha iyi özellik gösteren yeni malzeme türüne hibrit kompozit malzeme denir. Bu malzemeler kullanım amacına uygun özelliklerde üretilebilir. Bu özellikler; yüksek ısıl dayanım, yüksek mukavemet, hafiflik, elektriksel iletkenlik vb. Hibrit kompozit malzeme oluşturulurken, istenilen özelliklere karşı matris ve takviye elamanlar seçimi önemlidir. Bundan dolayı takviye elemanlar seçerken yeni malzemenin özelliklerini nasıl etkilediğini bilmek gerekmektedir. Böylece üretim maliyeti ve zaman açısından verimlilik artacaktır.
Bu çalışmada üç takviyeli elemanı içeren iki farklı hibrit kompozit numune üretilmiştir. Bu hibrit kompozitlerden ilki karbon-bazalt-aramid (K-B-A), ikincisi ise cam-bazalt-aramid (C-B-A) takviyelidir. Üretimi yapılan bu numunelere, yaşlandırma işlemi yapılarak ve yapılmadan farklı sıcaklıklardaki termo-mekanik davranışı araştırılmış olup, termal genleşme katsayısı (TGK) , cam geçiş sıcaklığı (CGS) , çekme- birim şekil değiştirme özelliklileri deneysel olarak belirlenmiştir.
Bu çalışmanın sonucunda; hem yaşlandırma işlemi yapılan hem de yapılmayan, C-B-A takviyeli hibrit kompozit malzeme, K-B-A takviyeli hibrit kompozit malzeme göre daha iyi termal dayanım göstermiştir.

Abstract:
Hybrid composite materials; Hybrid composite material is a new type of material that combines two or more reinforcement elements with the matrix material in a macro dimension, showing better properties than the properties of these matrix and reinforcement elements alone. While creating these materials, a material with the features we want can be produced according to the area to be used. These features are; high thermal resistance, high strength, lightness, electrical conductivity, etc. When creating hybrid composite material, it is essential to choose matrix and reinforcement elements against the desired properties. When choosing matrix and reinforcement elements, it is necessary to know how the new material created affects its properties. As a result, hybrid material suitable for the usage area is obtained. Thus, productivity will increase in terms of production cost and time.
In this study, two different hybrid composite specimens containing three reinforced elements were produced. The first of these hybrid composites is carbon-basalt-aramid (C-B-A), and the second is glass-basalt-aramid (G-B-A) reinforced. Thermo-mechanical behaviour of these paid samples at different temperatures with and without aging was investigated, and coefficient of thermal expansion (CTE), glass transition temperature (TG), and shrinkage-strain properties were determined experimentally.
As a result of this study; the (G-B-A) reinforced hybrid composite material without the aging process showed better thermal resistance than the (C-B-A) reinforced hybrid composite material. When the aging process was performed, the (G-B-A) reinforced hybrid composite material showed better thermal resistance than the (C-B-A) reinforced hybrid composite.