Sürekli elyaf takviyeli kompozitlerde yüzey durumunun yapışma performansına etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of surface condition on the adhesion performance in fiber reinforced composites
- Tez No: 989619
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KENAN ÇINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sürekli Elyaf Takviyeli Kompozitler, Karbon Elyaf Takviyeli Polimer (CFRP), Yüzey Modifikasyonu, Yüzey Enerjisi, Temas Açısı, Mekanik Kilitlenme, Lifli kompozitler, Continuous Fiber Reinforced Composites, Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP), Surface Modification, Surface Energy, Contact Angle, Mechanical Interlocking, Fiber composites
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, sürekli elyaf takviyeli kompozitlerde yüzey durumunun yapışma performansına etkisini deneysel olarak incelemektedir. Çalışmanın temel amacı, infüzyon yöntemiyle üretilen karbon elyaf takviyeli polimer (CFRP) malzemelerde uygulanan lazer işlemi, CNC dik işleme, kumlama, cam küre yerleştirme ve çelik tel örgü yerleştirme gibi yüzey modifikasyon tekniklerinin yapışma davranışına etkilerini sistematik olarak değerlendirmektir. Bu kapsamda, farklı yüzey işlemlerine sahip numunelerde temas açısı ölçümleriyle yüzey enerjileri belirlenmiş; yapışma dayanımları çekme testleriyle ölçülmüş ve yüzey morfolojileri SEM analizleriyle incelenmiştir. Bulgular, yalnızca yüzey enerjisinin artırılmasının yüksek yapışma dayanımı için yeterli olmadığını, mikromorfolojik yapı ve mekanik kilitlenmenin kritik rol oynadığını göstermektedir. CNC ile işlenen yüzeyler, düşük yüzey enerjisine rağmen düzenli oluk yapısından dolayı en yüksek çekme dayanımını elde etmiştir. Tel örgü yöntemi potansiyel olarak yüksek bağ kapasitesine sahip olsa da ayrılmanın epoksi tabakasında gerçekleşmesi nedeniyle beklenen değerlerin altında kalmıştır. Lazer ve kumlama işlemleri yüzey enerjisini artırsa da lif hasarı veya düzensiz ısıl etkiler yapışma performansını sınırlamıştır. Cam küre ile pürüzlendirme ise homojen bir yüzey yapısı oluşturarak orta seviyede dayanım sağlamıştır. Elde edilen sonuçlar, mekanik kilitlenme mekanizmalarının geliştirilmesine yönelik yeni yaklaşımlar için önemli bir temel sunmakta olup havacılık, otomotiv, denizcilik ve inşaat gibi sektörlerde daha güvenilir ve hafif kompozit yapıların tasarımına katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study experimentally investigates the effect of surface condition on the adhesion performance of continuous fiber reinforced composites. The primary objective is to systematically evaluate the influence of various surface modification techniques—such as laser treatment, CNC vertical machining, sandblasting, glass bead blasting, and steel wire mesh placement—on the adhesion behavior of carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) materials manufactured by resin infusion. In this context, surface energies of the specimens with different surface treatments were determined through contact angle measurements; adhesion strengths were measured by tensile tests; and surface morphologies were examined using SEM analysis. The findings indicate that increasing surface energy alone is not sufficient to achieve high adhesion strength, and that micromorphological features and mechanical interlocking play a critical role. CNC-machined surfaces achieved the highest tensile strength due to their regular groove patterns despite having relatively low surface energy. Although the wire-mesh method has the potential for high bonding capacity, its performance remained below expectations because failure occurred within the epoxy layer. Laser treatment and sandblasting increased surface energy, but fiber damage or irregular thermal effects limited adhesion performance. Glass bead blasting, on the other hand, produced a homogeneous surface texture and resulted in a moderate level of adhesion strength. Overall, the results provide an important foundation for developing new approaches to enhance mechanical interlocking mechanisms, thereby contributing to the design of more reliable and lightweight composite structures in sectors such as aerospace, automotive, marine, and construction.
Benzer Tezler
- Correlation between cutting parameters, tool geometry and particulate size distribution in the trimming of CFRP composites
CFRP kompozitlerin düzeltilmesinde kesme parametreleri, takım geometrisi ve partikül boyutu dağılımı arasındaki ilişki
BAŞAR ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiThe Unıversıty Of SheffıeldMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. CHRİSTOPHE PİNNA
- Yüzey çatlaklı cam takviyeli plastiklerde gerilmeli korozyon
Stress corrosion of glass reinforced plastic with surface crack
AHMET AKDEMİR
- Uzun karbon elyaf takviyeli poliamit 6 esaslı kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of long carbon fiber reinforced polyamide 6 based composite material
EMİNE CANBAY GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
- The investigation of advanced thermoplastic composite materials in aerospace applications
Havacılık uygulamalarında ileri termoplastik kompozit malzemelerin geliştirilmesi
ZELAL YAVUZ
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. EMRAH ÖZENSOY
DR. DÖNÜŞ TUNCEL
- Taılorıng mıcrostructure and morphology ın prınted carbon nanomaterıals for straın sensıng
Gerinim algılama için baskılı karbon nanomalzemelerde mikrostruktur ve morfolojinin özelleştirilmesi
ADEL ALRAİ
Doktora
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA CEBECİ
DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN