Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11454/4231
Title: Karbon fiberlerden imal edilen kompozit yapılarda, fiber yüzey işlemlerinin fiber, ara bölge ve kompozit yapı özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Authors: Yıldız, Hasan
Erden, Seçkin
Keywords: Karbon fiber yüzey modifikasyonu
Poliamid 12 termoplastik matris
Ara yüzey bağı iyileştirme
Sürekli atmosferik plazma oksidasyon işlemi
Kompozit malzeme mekanik özellikleri
Carbon fiber surface modification
Polyamide 12 thermoplastic matrix
Interfacial adhesion improvement
Continuous atmospheric plasma oxidation treatment
Composite material mechanical properties
Makina Mühendisliği A.B.D.
Issue Date: 2009
Publisher: Ege Üniversitesi
Abstract: Fiber dolgu ile bağlayıcı matris arasındaki ara yüzey bağı, kompozit malzemelerin mekanik performansının anahtarıdır. Yaygın bir yöntem olan plazma yüzey işlemi, oksijen, azot, argon ve amonyak gibi çeşitli plazma uygulamaları ile plazma polimerizasyonunu içerir. Bu çalışmada karbon fiberler, atmosferik oksijen plazma ortamında sürekli olarak ve değişen sürelerde yüzey işlemine tabi tutulmuştur. Temas açısı ölçümlerinden de anlaşılacağı gibi, karbon fiberlerin hidrofilikliği oksidasyon sonrasında artmıştır. Fiberlerin yüzey enerjisinde de artış gözlenmiştir. XPS spektral analizleri, ζ-potansiyel ölçümleriyle de belirlenmiş olan karbon fiber yüzeylerindeki oksijen miktarı artışını doğrulamıştır. SEM yüzey morfolojisi incelemeleri ve BET yüzey alanı ölçümleri, işlem gören karbon fiberlerin yüzey pürüzlülüğünde kayda değer değişiklikler göstermemekte, bu da, fiber dayanımında değişim olmadığına işaret etmektedir. Ayrıca, Raman spektroskopisinden elde edilen D/G oranlarında farklılık olmaması ve filaman çekme (SFT) testlerinde küçük sapmalar görülmesi, plazma işleminin sadece karbon fiber yüzeylerini okside ettiğini ve fiber bulk özelliklerini etkilemediğini doğrulamaktadır. Filaman çekme testi Weibull analizleri düzenli dağılım göstermiştir. Karbon fiberler ve poliamid 12 polimer eriyiği arasındaki temas açısının plazma işlem süresine bağlı olarak azaldığı, yani fiber/matris uyumunun arttığı gözlenmiştir. Bu durum, filaman kırıklama (SFF) testi sonucunda bulunan ara yüzey dayanımındaki (IFSS) artış ile doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, fiber/matris ara yüzey bağında iyileşmeye işaret etmektedir. Çalışmada ayrıca, üretim hattında karbon fiberlere sürekli oksijen plazma yüzey işlemi uygulanmasının, kompozit malzeme mekanik özelliklerine etkisini belirlemek de amaçlanmıştır. Karbon fiberler ve poliamid 12 arasındaki ara yüzeyi biçimlendirmek için düzgün doğrultulu kompozit üretim hattında fiberlerin sürekli olarak modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Plazma işleminin ara yüzeyin baskın olduğu kompozit levha özelliklerine ve dolayısıyla kompozitin genel dayanımına etkisi incelenmiştir. Kompozitler, düzgün doğrultulu film kompozitlerin elde edilmesi sonrasında, basınç kalıplama yöntemi ile imal edilmiştir. Tabakalararası kayma dayanımını (ILSS) bulmak için yaygın olarak tercih edilen kısa kirişle kayma (SBS) ve çift çentikli kayma (DNS) testleri yapılmıştır. Ayrıca, oksijen plazma modifikasyonunun, kompozitlerin Mod-I tabakalararası kırılma tokluğuna etkisini değerlendirmek amacıyla, ayrık ankastre kiriş (DCB) testleri yapılmıştır. Test sonuçları, karbon fiber takviyeli termoplastik kompozitlerin (KFTK) üretimi sırasında sürekli atmosferik plazma oksidasyonu uygulanması sonucunda, ara yüzey dayanımında ve dolayısıyla da kompozit mekanik özelliklerinde iyileşme olduğunu göstermektedir.
URI: http://hdl.handle.net/11454/4231
Appears in Collections:Fen Bilimleri Enstitüsü Tezleri

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
seckinerden2009.pdf7.37 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Admin Tools