Bazalt fiber takviyeli termoplastik kompozitlerin yapıştırma bağlantılarında uv yaşlandırmanın kayma dayanımına etkisi
Effect of uv aging on the shear strength of adhesively bonded basalt fiber-reinforced thermoplastic composites
- Tez No: 987619
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE FEYZA ŞÜKÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Polimer kompozitler, Polymer composites
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Samsun Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, otomotiv uygulamalarına yönelik bazalt fiber takviyeli polipropilen (BF/PP) tabakalı kompozitler ve bu malzemelerden oluşturulan tek bindirmeli yapıştırma (SLJ) bağlantılarının UV yaşlandırma altındaki davranışı incelenmiştir. BF/PP kompozit levhalar sıcak pres yöntemiyle üretilmiş, bağlantılar Araldite® 2011 kullanılarak oluşturulmuştur. Numuneler 312, 624 ve 936 saat sürelerle UV yaşlandırmaya tabi tutulmuş; mekanik, termal, kimyasal ve morfolojik değişimler çekme testleri, DSC, TGA, FTIR ve SEM analizleri ile değerlendirilmiştir. Mekanik testler sonucunda, kontrol numunesi yaklaşık 6015 N maksimum kuvvet ve 9,62 N/mm² kayma gerilmesi sergilerken, 936 saat UV yaşlandırma sonrası bu değerlerin sırasıyla 4890 N ve 7,82 N/mm²'ye düştüğü belirlenmiştir. Yer değiştirme kapasitesindeki azalma ile birlikte kırılma modunun kohezif ağırlıklı yapıdan adhezif hasara doğru kaydığı gözlenmiştir. DSC analizleri, UV yaşlandırma sonrasında erime ve kristalleşme sıcaklıklarında kayda değer bir değişim olmadığını, buna karşılık kristalleşme derecesinde ortalama %10 civarında bir artış meydana geldiğini ortaya koymaktadır. FTIR incelemeleri ise UV maruziyetinin polipropilen matriste yalnızca sınırlı kimyasal değişimlere neden olduğunu ve foto-oksidatif etkilerin büyük ölçüde yüzeyle sınırlı kaldığını işaret etmektedir. Mekanik, termal ve yapısal karakterizasyon sonuçları, BF/PP kompozitlerin kimyasal ve termal açıdan UV yaşlandırmaya karşı genel olarak dirençli bir yapı sergilediğini, ancak uzun süreli UV maruziyetinin yapıştırıcı arayüzünde zamanla belirgin bir zayıflamaya yol açtığını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the behavior of basalt fiber-reinforced polypropylene (BF/PP) laminated composites and single-lap adhesive (SLJ) joints fabricated from these materials under UV aging was investigated for automotive applications. BF/PP composite plates were produced by hot pressing, and the joints were prepared using Araldite® 2011. The specimens were subjected to UV aging for 312, 624, and 936 hours; mechanical, thermal, chemical, and morphological changes were evaluated by tensile testing, DSC, TGA, FTIR, and SEM analyses. Mechanical test results showed that while the control specimens exhibited a maximum load of approximately 6015 N and a shear stress of 9.62 N/mm², these values decreased to 4890 N and 7.82 N/mm², respectively, after 936 hours of UV aging. With decreasing displacement capacity, the failure mode transitioned from predominantly cohesive to adhesive failure. DSC analyses indicated no significant changes in melting and crystallization temperatures after UV aging; however, an average increase of approximately 10% in crystallinity was observed. FTIR analyses revealed that UV exposure induced only limited chemical changes in the polypropylene matrix, with photo-oxidative effects primarily confined to the surface. Overall, the mechanical, thermal, and structural characterization results demonstrate that BF/PP composites are generally resistant to UV aging, with respect to both chemical and thermal stability. In contrast, prolonged UV exposure leads to a pronounced, time-dependent weakening at the adhesive interface.
Benzer Tezler
- Yeni nesil sıvı termoplastik Elium® reçinesi ile yapıştırılmış alüminyum-FTP kompozit yapıların Mod I ve Mod II kırılma davranışlarının incelenmesi
Investigation of Mode I and Mode II fracture behavior of aluminum-FTP composite structures bonded with new generation liquid thermoplastic Elinium® resin
SERKAN EMEKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiAmasya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL BURAK KAYBAL
- Development of new generation, high performance polypropylene composites
Yeni nesil, yüksek performanslı polipropilen kompozitlerin geliştirilmesi
ORKUN KAYMAKÇI
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSELİ UYANIK
- Bazalt lifi ve dolgu malzemesi takviyeli termoplastik esaslı kompozit yapıların ısı ve ses yalıtım özelliklerinin incelenmesi
Investigation of heat and sound insulation properties of basalt fıber and pumice stone reinforced
SABİH OVALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMarmara ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN İLKER MISTIK
- Bazalt elyaf takviyeli polilaktik asit (PLA) kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of basalt fiber reinforced polylactic acid (PLA) compositess' mechanical properties
MURAT KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ASLAN
- Elyaf takviyeli, termoplastik matrisli kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of fiber reinforced thermoplastic composite material
AYLİN BEKEM
Doktora
Türkçe
2013
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ÜNAL