Tuzlu su ortamınında bazalt/elium kompozitlerin düşük hızlı darbe darvranışının araştırılması
Investigation of the low-velocity impact behavior of basalt/elium composites in a saltwater environment
- Tez No: 994755
- Danışmanlar: DOÇ. GÜROL ÖNAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada; kompozit malzemelerde termoset reçinelere alternatif olarak geliştirilen Fransız Arkema Firmasının ilk kez 2015 yılında tanıttığı elium reçinesi ile hazırlanmış bazalt elyaf takviyeli kompozit malzemelerin mekanik özellikleri ve tuzlu suda şartlandırmanın bu kompozitler üzerine etkisi incelenmiştir. Öncelikle, el yatırma ve vakum infüzyon tekniği beraber kullanılarak, elium matrisli bazalt fiber takviyeli kompozit plakalar üretilmiştir. Daha sonra üretilen bu bazalt/elium kompozitler yapılacak olan mekanik testlere uygun ölçülerde kesilmiştir. Bir grup numune oda şartlarında test için bekletilirken diğer grup numuneler %3.5 tuz ihtiva eden tuzlu su içerisinde 1,2,4 ve 6 ay süreyle bekletilmiştir. Bu süre zarfında numunelerin ağırlıkları ölçülerek ne kadar su emdikleri tesit edilmiştir. Kompozitler eksenel çekme, 3 nokta eğme ve düşük hızlı darbe testlerine maruz bırakılmıştır. Sonuçlar tuzlu suda bekleyen kompozitlerin su emme oranlarıyla doğrudan bağlantılı olarak mekanik özelliklerinin azaldığını göstermiştir. Tuzlu suya maruz bırakılan kompozit numunelerin eksenel çekme dayanımı, zamana bağlı olarak azalmış ve bir ayda %18,27, iki ayda %24,09 oranında düşüş göstererek ilerleyen aylarda da benzer zayıflama eğilimini sürdürmüştür. Üç nokta eğilme deneyleri, bazalt elyaf kompozitlerin maksimum eğilme gerilmesinin tuzlu suda şartlandırma ile yaklaşık %45–49 oranında azaldığını ve bu düşüşün ilk aydan itibaren belirginleştiğini göstermiştir. Düşük hızlı darbe deneyleri, tuzlu suda şartlandırılmamış Elium/bazalt kompozitlerin en yüksek tepki kuvvetini verdiğini, tuzlu suda bekletme süresi arttıkça tepe kuvvetinin azaldığını ve bu azalmanın 4. aydan sonra yaklaşık sabitlendiğini göstermiştir. Numunelerin bekletildiği tuzlu suların FTIR grafikleri incelendiğinde kompozit matrisinin tuzlu su içerisinde çözündüğü tespit edilmiştir. Testleri gerçekleştirilen numunelerin hasar analizleri makro ve mikro düzeyde gerçekleştirilirken hasar bölgelerinden alınan elektron mikroskobu görüntülerinde tuzlu suda bekleyen numunelerin içerisine tuzlu suyun nüfuz ettiği gözlemlenen tuz kristalleri ile ispatlanmıştır. Tuzlu suyun fiber- matris arayüzeyini zayıflatarak kompozitlerin mekanik özelliklerinin azalmasına neden olduğu anlaşılmıştır. Sonuçlar elium matrisli kompozitlerin ve elium/bazalt kompozitlerin denizcilik sektöründe kullanılabilirliği konusundaki araştırmalara ışık tutmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the mechanical properties of basalt fiber-reinforced composites prepared with Elium resin developed by the French company Arkema and first introduced in 2015 as an alternative to thermoset resins and the effects of saltwater conditioning on these composites were investigated. Initially, basalt fiber-reinforced composite plates with an Elium matrix were produced using a combination of hand lay-up and vacuum infusion techniques. Subsequently, these produced basalt/Elium composites were cut into dimensions suitable for the planned mechanical tests. While one group of samples was kept at room temperature for testing, the other group was immersed in saltwater containing 3.5% salt for periods of 1, 2, 4, and 6 months. During this period, the weights of the samples were measured to determine their water absorption rates. The composites were subjected to axial tensile, three-point bending, and low-velocity impact tests. The results indicated that the mechanical properties of the composites conditioned in saltwater decreased in direct correlation with their water absorption rates. The axial tensile strength of the specimens exposed to saltwater decreased over time, showing a reduction of 18.27% in the first month and 24.09% in the second month, maintaining a similar weakening trend in the following months. Three-point bending tests revealed that the maximum flexural stress of the basalt fiber composites decreased by approximately 45-49% due to saltwater conditioning, with this decline becoming significant from the first month onwards. Low-velocity impact tests showed that unconditioned Elium/basalt composites exhibited the highest peak reaction force; as the immersion time in saltwater increased, the peak force decreased and plateaued after the fourth month. Upon examining the FTIR spectra of the saltwater in which the samples were kept, it was determined that the composite matrix dissolved within the saltwater. While damage analyses of the tested samples were conducted at macro and micro levels, scanning electron microscopy (SEM) images of the damage zones proved that saltwater had penetrated the samples, as evidenced by the observed salt crystals. It was concluded that saltwater caused a reduction in mechanical properties by weakening the fiber-matrix interface. These results shed light on research regarding the usability of Elium-matrix and Elium/basalt composites in the maritime industry.
Benzer Tezler
- Deniz suyu ortamında şartlandırılmış bazalt/karbon/cam/epoksi hibrit kompozitlerin yorulma özelliklerinin deneysel olarakincelenmesi
Experimental investigation of the fatigue properties ofbasalt/carbon/glass/epoxy hybrid composites under sea water environment
ESMAEL ADEM ESLEMAN
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜROL ÖNAL
- Polietilen matrisli tuzlu su ortamında yaşlandırılan hibrit kompozit malzemelerin düşük hızlı darbe özelliklerinin belirlenmesi
Determination of low-velocity impact properties of polyethylene matrix hybrid composite materials aged in saline environment
TUNCAY ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜROL ÖNAL
- İnci kefali (Alburnus tarichi Güldenstädt, 1814)'nin özafagus ve bağırsağında apoptoz ve hücre proliferasyonunun üreme göçü sırasında araştırılması
Investigation of apoptosis and cell proliferation in the esophagus and intestine of pearl mullet (Alburnus tarichi Güldenstädt, 1814) during reproductive migration
SAİT CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyolojiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK KAPTANER
- Bababurnu sismik kesitlerinin derinlik migrasyonu ve yapısal açıdan Çanakkale-Ayvacık depremleri ile birlikte yorumlanması
Interpretation of the Bababurnu seismic depth migrated sections with recent earthquakes occured in Canakkale-Ayvacik
MEHMET ALİ ÜGE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA EMİN DEMİRBAĞ
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ