Alüminyum ve magnezyum matrisli prepreg takviyeli lamine kompozit malzeme üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the properties of prepreg reinforced laminated composite materials with aluminum and magnesium matrix
- Tez No: 634538
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YUNUS TÜREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, metal matris elemanı olarak 0,8 mm kalınlığında 2024-T3 alüminyum levha ve AZ31 magnezyum levhalar kullanılmıştır. Metal matris elemanlarının arasına takviye fazı olarak karbon ve aramid fiber kullanılmıştır. Karbon ve aramid fiberler epoksi reçine ve polieter eter keton (PEEK) ile işlem görerek lamine kompozit malzeme üretiminde kullanılmıştır. Lamine kompozit malzemeler 3/2 istif sırasına göre (Metal/Prepreg/Metal/Prepreg/Metal) istiflendikten sonra sıcak pres cihazında üretilmiştir. Kompozit malzemeler üretildikten sonra mekanik özelliklerin tayini için çekme, üç nokta eğme ve darbe testleri uygulanmıştır. Üç nokta eğme testinden elde edilen verilerle üretilen kompozit malzemelerin tabakalar arası kesme dayanımları (TAKD) hesaplanmıştır. Ayrıca üretim sonrası ara yüzey özelliklerinin belirlenebilmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM), mekanik testler sonrası oluşan hasar mekanizmalarının tespiti için optik mikroskop analizleri gerçekleştirilmiştir Fiber metal lamine kompozit (FML) üretiminde en önemli kavramlardan biri olan arayüzey özelliklerini optimize etmek kompozitlerin nihai özellikleri açısından çok kritiktir. Bu çalışmada metal levhaların yüzeyleri zımparalama ve shot peening işlemleriyle pürüzlendirilmiştir. Shot peening işlemi görmüş levhalarla üretilen kompozitlerin mekanik özelliklerinde genel olarak bir iyileşme olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca epoksi reçineye nanopartükül ilavesiyle de (GNP ve KNT) metal ve polimerik tabakalar arasındaki yapışma kabiliyeti geliştirilmeye çalışılmıştır. Hibrit olarak üretilen (2024-T3/Prepreg/AZ31/Prepreg/2024-T3) FML grubunda ise magnezyum metalinin sağladığı yaklaşık % 15 oranındaki ağırlıktan kazancın nihai mekanik özelliklerle ilişkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, 0,8 mm thickness 2024-T3 aluminum plate and AZ31 magnesium plate were used as metal matrix elements. Carbon and aramid fiber was used as the reinforcing phase between the metallic matrix elements. Carbon and aramid fibers were treated with epoxy resin and polyether ether ketone (PEEK) to produce laminated composite materials. Laminated composite materials are produced in hot press device after stacking in 3/2 stack order (Metal / Prepreg / Metal / Prepreg / Metal). After the composite materials were produced, tensile, three-point bending and impact tests were applied to determine the mechanical properties. The interlaminar shear strength (ILSS) of composite materials produced by the data obtained from the three-point bending test was calculated. In addition, scanning electron microscopy (SEM) was performed to determine the interfacial properties after production, and optical microscope analyzes were performed to determine the damage mechanisms that occurred after mechanical tests. Optimizing the interface properties, one of the most important concepts in FML production, is critical to the final properties of composites. In this study, the surfaces of metal sheets were roughened by sanding and shot-peening processes. An overall improvement in the mechanical properties of composites produced with shot peening treated plates has been observed. In addition, by adding nanoparticle to the epoxy resin (GNP and CNT), the adhesion ability between the metal and polymeric layers was tried to be improved. In the FML group produced as hybrid (2024-T3 / Prepreg / AZ31 / Prepreg / 2024-T3), the relationship of the weight gain of approximately 15 % by magnesium metal to the final mechanical properties was investigated.
Benzer Tezler
- Magnezyum matrisli lamine kompozit üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of magnesium matrix composite laminate and investigation of its properties
REYHAN KALAYCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURHANETTİN İNEM
- Yerinde oluşturulmuş magnezyum silisit partikül takviyeli alüminyum-magnezyum-silisyum matrisli kompozitlerin aşınma ve korozyon davranışlarına titanyum ve bakırın etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of the titanium and copper on the wear and corrosion behaviours of the aluminum-magnesium-silicon matrix composite reinforced with in-situ magnesium silicide particulate
ALİ PALTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Teknik EğitimKarabük ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRETTİN AHLATCI
- Yerinde oluşturulmuş magnezyum silisit partikül takviyeli aluminyum-magnezyum-silisyum matrisli kompozitlerin mekanik özelliklerine mangan ve kurşunun etkisi
The effect of the manganese and lead on the mechanical properties of aluminum-magnesium-silicon matrix composite with reinforced to magnesium silicide particulate
AYDIN DURMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Teknik EğitimKarabük ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ACARER
- Alüminyum matrisli insitu kompozitlerin üretilmesi ve yarı katı şekillendirilmesi
Production and semi-solid forming of aluminium matrix in situ composites
TOLGA ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER
- Vakum infiltrasyon yöntemiyle alüminyum matrisli hibrit kompozit üretimi
Aluminum matris hybrid composite production by vacuum infiltration method
DİLARA BİRSEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ÖZER