Partikül dolgulu fiber takviyeli polimer esaslı kompozit malzemelerin düşük hızlı darbe davranışlarının incelenmesi
Investigation of low velocity impact behaviors of particle filled fiber reinforced polymer based composite materials
Yazar: ŞEYDA OBA
Danışman: DOÇ. DR. RECEP EKİCİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında partikül (SiC) dolgulu cam fiber takviyeli polimer esaslı kompozit plakaların düşük hızlı darbe davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Farklı oranlarda partikül eklenen cam fiber takviyeli kompozit malzemelerdeki partikül dolgu oranlarının darbe test davranışına etkisini araştırmak amacıyla yapılmıştır. Deneysel olarak yapılan bu tez çalışmasında ilk olarak partikül dolgusu olmadan vakum infüzyon tekniğiyle üretilen cam fiber kompozit plaka, kesilerek uygun boyutlar oluşturulmuştur. Daha sonra partikül dolgulu cam fiber kompozitler üretilmiş ve test için hazırlanmıştır. Bu aşamada da kullanılan epoksinin içerisine belli miktarlarda partikül (silisyum karbür) eklenerek vakum infüzyon yöntemiyle kompozit üretilmiştir. 4 farklı dolgu oranına sahip plakalar üretilmiştir. Bütün üretilen plakalar aynı ölçülerde kesilerek uygun boyutlar oluşturulmuştur. En son aşamada bütün numunelere düşük hızlı darbe testleri yapılmıştır. Partikül dolgusu olmayan ve farklı oranlarda partikül eklenmiş cam fiber takviyeli kompozitlerin düşük hızlı darbe testi sonucunda hasar davranışları gözlemlenmiş karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Kinetik enerji-zaman, kuvvet-zaman grafikleri ve hasar görüntüsü birlikte düşünüldüğünde partikül dolgu oranı arttıkça gevrekleşmenin arttığı ortaya çıkmıştır. Partikül dolgulu nanokompozitlerin dolgu oranları kıyaslandığında hasarı önlemede ve darbeyi karşılamada %0.1 ve %1 dolgu oranı aralığında başarılı bulgular elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Partikül dolgu, cam fiber takviyeli kompozit, Vakum infüzyon yöntemi, Düşük hızlı darbe.

Abstract:
In this thesis, low velocity impact behaviors of glass fiber reinforced polymer based composite plates filled with particles (SiC) were investigated experimentally. In order to investigate the impact of particle fill rates on impact test behavior of glass fiber reinforced composite materials with particle addition at different ratios. In this experimental study, firstly glass fiber composite plate produced by vacuum infusion technique without particle fill was cut and suitable dimensions were formed. Then, particle-filled glass fiber composites were produced and prepared for testing. Particle (silicon carbide) is added to the epoxy used in this stage in a certain amount and composite is produced by vacuum infusion method. Plates with 4 different filling ratios were produced. All produced plates were cut to the same dimensions and formed to the appropriate dimensions. At the last stage, all samples were subjected to low speed impact tests. Damage behaviors of glass fiber reinforced composites without particulate filler and particle added at different rates are interpreted by comparing with the result of low speed impact test. Kinetic energy-time, force-time graphs and damage images were investigated. As the particle fill ratio increased, it became clear that fragile increased. When filler ratios of particle filled nanocomposites were compared, successful results were obtained in the range of filler ratio of 0.1% and 1% in case of damage prevention.

Keywords: Particle filler, glass fiber reinforced composite, Vacuum infusion method, Low-speed impact,