Biyo-kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement the mechanical properties of bio-composite materials
- Tez No: 606771
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GARİP GENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Bu çalışmada, bitkisel lifler kullanılarak üretilen biyo-kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini karşılaştırmak ve geliştirmek hedeflenmiştir. Biyo-kompozit numunelerin üretiminde takviye elemanı olarak kabak lifi ve jüt lifi kullanılmıştır. Numunelerin üretimi için matris malzemesi olarak epoksi reçine kullanılmıştır. Mekanik özellikleri inceleyebilmek ve karşılaştırabilmek için öncelikle kabak lifi takviyeli (LC) ve jüt lifi takviyeli (JC) kompozit numuneler üretilmiştir. Bu aşamada üretilen biyo-kompozitlerin mekanik davranışları üç nokta eğilme testi ile belirlenmiştir. Bitkisel lif takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için bu çalışmada hibrit kompozit üretimi yapılmış ve test edilerek hibrit olmayan numunelerin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Burada en önemli amaç farklı türdeki malzemelerin sahip oldukları üstün özellikleri bir araya getirerek uygulama alanına göre daha uygun malzeme geliştirmektir. İkinci aşamada ise; üretilen biyo kompozit numunelerin mekanik özelliklerinin karşılaştırılmasının yanı sıra darbe dirençlerinin de nasıl değiştiği incelenmiştir. Böylece hibrit kompozit yöntemi ile malzemelerin diğer malzemeye göre daha yüksek olan özelliklerinin aktarılıp aktarılmadığı incelenebilmiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde kabak lifi takviyeli biyo-kompozit malzemenin eğilme ve darbe dayanımı jüt lifi takviyeli biyo-kompozit malzemeye göre daha yüksektir. Hibrit olarak üretilen dış kısmı Jüt iç kısmı kabak lifi olan numunenin eğilme dayanımının kabak lifi takviyeli biyo-kompozit malzemeye göre % 28,5 ve jüt lifi takviyeli biyo-kompozit malzemeye göre ise % 63,3 daha fazla olduğu belirlenmiştir. Darbe dayanımının ise kabak lifi takviyeli biyo-kompozit malzemeye göre % 11,4 azalırken, jüt lifi takviyeli biyo-kompozit malzemeye göre ise % 95,3 arttığı belirlenmiştir. Bu sonuçlar dikkate alındığında jüt lifinin sahip olduğu mekanik özelliklerin ve darbe dayanımının kabak lifi ile bir araya getirilerek arttırılabileceği görülmektedir. Takviye malzemesi olarak kullanılan bütün bitkisel liflerin bu yöntemle bir araya getirilerek daha uygun maliyet ve optimum mekanik özelliklerle malzeme geliştirilerek cam lif malzemelere alternatif oluşturulabileceği değerlendirilebilir. Cam lif takviyeli malzemelerin yaygın olarak kullanıldığı havacılık, otomotiv sanayisi gibi uygulama alanlarında biyo-kompozit malzemelerin kullanımının mümkün olduğu dolayısı ile bitkisel liflerin önemli bir alternatif olabileceği öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
The purpose of this project to compare and improve of mechanical properties of bio-composite materials produced using natural fibers. Luffa fiber and jute fiber were used as reinforcement in the manufacture of bio-composite samples. Epoxy resin was used as the matrix for the production of these samples. In order to examine and compare mechanical properties, firstly, composite samples with luffa fiber reinforced (LC) and jute fiber reinforced (JC) were produced. The mechanical behavior of bio-composites produced at this stage was determined by three-point bending test. In order to improve the mechanical properties of plant fiber- consolidate composites, hybrid composites were produced and tested and compared with the conclusions of non-hybrid samples. The most important objective here is to develop more suitable material according to the field of application by combining the superior properties of distinct kinds of materials. The second stage; In addition to comparing the mechanical properties of the produced bio-composite samples, the impact resistance of the samples was investigated. Thus, it has been examined whether the properties of materials that are higher than the other materials are transferred by hybrid composite method. When the results obtained are examined, the flexural and impact strength of luffa fiber-reinforced bio-composite material is higher than that of jute fiber consolidated bio-composite material. It was identified that the bending strength of the sample, which was produced as hybrid jute inner core, was 28,5 % higher than luffa fiber-reinforced bio-composite material and 63,3 % higher than jute fiber reinforced bio-composite material. Impact resistance decreased by 11,4 % when compared to luffa fiber-reinforced bio-composite material and increased by 95,3 % compared to jute fiber reinforced bio-composite material. When these conclusions are taken into idea, it is seen that the mechanical properties and impact resistance of jute fiber can be increased by combining them with luffa fiber. It can be considered that all natural fibers used as reinforcement materials can be sectional with this method, and an alternative to glass fiber materials can be developed by developing a material with more cost-effective and optimum mechanical properties. It is envisaged that plant fibers may be an important alternative because of the usage of bio-composite materials in implementations such as aerospace, automotive industry where glass fiber reinforced materials are widely used.
Benzer Tezler
- Investigation and comparison of dynamic and mechanical properties of poly-lactic acid and glass fiber reinforced poly-lactic acid
Poli-laktik asit ve cam elyaf katkılı poli-laktik asit'in dinamik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi ve karşılaştırılması
ASLINUR ÖZBOYACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Biyo-reçine esaslı tekstil kompozitlerinin performans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of performance characteristics of bio-resin based textile composites
SEMİH ÖZKÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK YALÇIN ENİŞ
- Yüksek yoğunluklu polietilen-hidroksiapatit (YYPE-HA) nanokompozit sistemlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of high density polyethylene-hydroxyapatite (HDPE-HA) nanocomposite systems
EYÜP KARACA
- Organik lif tabanlı metal oksit kaplanmış biyo-sensör geliştirilmesi
Development of organic fiber based metal oxide coated bio-sensor
GÖZDE KONUK EGE
Doktora
Türkçe
2022
Mekatronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GARİP GENÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN YÜCE
- Çeşitli sektörler uygulamaları için doğal kaynaklı malzemelerle ekonomik ve işlevsel kompozitlerin geliştirilmesi
Development of economical and functional composites with naturally sourced materials for various industry applications
NİLDA ÖZSOY
Doktora
Türkçe
2023
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMarmara ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN SANCAK