Mikro boyutlu bor karbür içeriğinin epoksi kompozitlerin mekanik davranışı üzerine etkisinin araştırılması
Research of the effect of varying micro boron carbide content on the mechanical behavior of epoxy composites
- Tez No: 978939
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERT KILINÇEL, DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP OKAN ALPAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Epoksi esaslı kompozit malzemeler, yüksek mekanik mukavemet, kimyasal direnç ve boyutsal kararlılık özellikleriyle savunma, havacılık, otomotiv ve denizcilik gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak kırılgan yapıları ve düşük tokluk seviyeleri, darbe altında enerji sönümleme yeteneklerini sınırlayarak performans kayıplarına neden olabilmektedir. Bu nedenle epoksi sistemlerin özelliklerini geliştirmeye yönelik takviye stratejileri önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, epoksi matris içerisine %1, %2, %3 ve %4 oranlarında mikro boyutlu bor karbür (B₄C) parçacıkları ilave edilerek hem saf epoksi hem de cam elyaf takviyeli hibrit kompozit numuneler üretilmiştir. Uygulanan çekme ve eğilme testleri, matrisin mekanik dayanımındaki değişimleri ortaya koyarken; FTIR analizleri, parçacık-matris etkileşimlerini değerlendirerek kimyasal uyuma dair önemli bulgular sunmuştur. Sonuçlara göre, saf epoksi numunelerde artan B₄C içeriği mekanik dayanımı %18–%29 oranında düşürmüştür. Cam elyaf takviyeli kompozitlerde ise %1 ve %2 oranlarındaki katkı çekme dayanımını %31'in üzerinde artırmış, ancak %3 ve %4 oranlarında bu artış sınırlanmış ve kırılganlık eğilimi artmıştır. FTIR analizleri, B₄C'nin epoksi matrisindeki OH ve C-O-C bağlarını zayıflattığını, bu durumun ara yüzey bağlanmasını olumsuz etkileyebileceğini göstermiştir. Bu bulgular, katkı oranlarının dikkatli belirlenmesinin ve hibrit takviye stratejilerinin optimize edilmesinin kompozit performansı açısından kritik olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Epoxy-based composite materials are widely used in advanced engineering fields such as defense, aerospace, automotive, and marine industries due to their high mechanical strength, chemical resistance, and long-term dimensional stability. However, their brittle nature and low toughness limit their energy absorption capacity under impact, leading to performance losses in structural applications. Therefore, reinforcement strategies to improve the mechanical and functional properties of epoxy systems have gained significant importance. In this study, micro-sized boron carbide (B₄C) particles were added to the epoxy matrix at weight ratios of 1%, 2%, 3%, and 4% to produce both neat epoxy and glass fiber-reinforced hybrid composite specimens. Tensile and flexural tests were conducted to reveal changes in mechanical strength, while Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analyses provided insights into chemical interactions and particle–matrix compatibility. The results showed that increasing B₄C content in neat epoxy samples reduced mechanical strength by 18–29%. In glass fiber-reinforced composites, low B₄C contents (1% and 2%) increased tensile strength by more than 31%, whereas higher contents (3% and 4%) yielded limited improvements and increased brittleness. FTIR findings indicated that B₄C weakened OH and C-O-C bonds in the epoxy matrix, potentially impairing interfacial bonding. These results highlight the importance of carefully optimizing filler content and hybrid reinforcement strategies to achieve balanced mechanical and chemical performance in composite materials.
Benzer Tezler
- Ege bölgesi keçi liflerinin bazı önemli fiziksel, kimyasal özellikleri ve değerlendirme imkanları
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER ERDEM
- IgM, IgG ve lgA romatoid faktörlerin değişik artritli hasta gruplarında mikro-ELISA test yöntemiyle ölçülmesi
Başlık çevirisi yok
BAHRİYE KEŞ
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Çiğit ve ayçiçek yağlarının doğal antioksidan içerikleri ile bu yağların stabilitelerinin arttırılmaları üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ALİ KEMAL YALNIZ
