Hibrit lif ve mineral takviyeli yüksek performanslı polimer kompozit boru üretiminin araştırılması
Investigation of the production of hybrid fiber and mineral reinforced high performance polymer composite pipe.
Yazar: ÖZCAN ÇAĞLAR
Danışman: PROF. DR. SERKAN SUBAŞI
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında, polimer kompozit boru üretim tekniklerinden savurma döküm metodunu kullanarak yüksek fiziksel ve mekanik özelliklere sahip, hibrit lif ve mineral takviyeli, yüksek performanslı, polimer kompozit boru üretimi gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Üretilen kompozit borularda, matris olarak ortoftalik ve doymamış polyester reçinesi, takviye malzemesi olarak cam lifleri ve bazalt lifleri, mineral dolgu malzemesi olarak silis kumu kullanılmıştır. Kompozit boru üretimi için yapılan çalışmalar 4 aşamadan meydana gelmektedir. Birinci aşamada, farklı oranlarda bazalt ve cam lif kullanımıyla hibrit lif takviyeli kompozit boru üretimi yapılmıştır. İkinci aşamada, Fuller 0,8 tane dağılımına sahip silis dolgulu hibrit mineral ve cam lif takviyeli kompozit boru üretimi gerçekleşmiştir. Üçüncü aşamada, belli bir tanecik dağılımına sahip hibrit mineral takviyeli borular daha az reçine kullanımı ile üretimi gerçekleştirilmiştir. Dördüncü aşamada savurma döküm metodu ile üretilen hibrit lif ve mineral takviyeli CTP kompozit boruların mekanik ve fiziksel testlere tabi tutulmuştur. Mekanik test kapsamında rijitlik, eksenel çekme ve çembersel çekme deneyleri; fiziksel test kapsamında yakmada kayıp deneyleri uygulanmıştır. Deneyler sonucunda bazalt lif takviyeli boruların mekanik özelliklerinin arttığı fakat fiziksel özelliklerinin bozulduğu ve üretim sırasında kolay ıslanmadığı bundan dolayı da reçine sarfiyatının arttığı görülmüştür. F0,8 tane dağılımına sahip silis dolgulu hibrit mineral takviyeli CTP boruların mekanik ve fiziksel özelliklerinin sabit kaldığı görülmüştür. Silis kumunun daha az reçine sarfiyatı ile üretildiği CTP borularda ise mekanik değerlerin standart değerlerin üzerinde olduğu görülmüştür. Hibrit lif ve mineral kullanımı ile bazı boru mekanik özelliklerinde iyileşmeler sağlanmıştır.

Abstract:
In this study, hybrid fiber and mineral reinforced polymer composite pipes have been produced with high mechanical and physical properties by centrifugal casting production method. Orthophtalic unsaturated polyester as resin, glass fiber and basalt fiber as reinforcement and silica sand with specific particule size as mineral have been used on production. Experimantal works are consist of four stages of production for the  polymer composite pipe. At first stage, basalt fiber and glass fiber reinforced composite pipes are produced with different fiber ratio. At second stage, silica sand filler having Fuller 0,8 particul size reinforced composite pipes are produced.  At third stage, silica sand filler having Fuller 0,8 particul size reinforced composite pipes are produced using lower resin quantity. At fourth stage, mechanical and physical tests are applied on hybrid fiber and mineral reinforced composite pipe produced by centrifugal casting process. Stiffness and tensile tests as mechanical test and loss on ignition test as physical test are applied. As results of applied tests, bazalt fiber improved mechanical strength of pipe on the other hands it decreased pyhsical and visual properties. Also wetting of basalt fiber is harder than wetting of glass fiber, therefore resin quantity of basalt fiber was higher than standard production. Mineral with Fuller 0,8 particul size reinforced composite pipe has protected mechanical and physical properties. Mechanical properties of pipe with lower resin and hybrid mineral are above the related standard.