3 sonuçlar
Arama Sonuçları
Listeleniyor 1 - 3 / 3
Öğe Grafen nanopartikül takviyesinin kompozit malzemelerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin araştırılması(Batman Üniversitesi, 2018-12-20) Bağatır, Tuba; Çelik, Yahya HışmanKompozit malzemeler günümüzde mühendislik yapılarının büyük bir kısmında kullanım alanına sahiptir. Bu doğrultuda üretilen kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin tespit edilmesi ve bu özelliklerin geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Son yıllarda araştırmacılar kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek için yoğunlaşmıştır. Bunun neticesinde nanoboyutlu Grafenin (G), kompozitin mekanik özelliklerini iyileştirmede önemli bir etkiye sahip takviye elemanı olduğu ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, G'nin kompozitin çekme dayanımı üzerindeki etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Bu doğrultuda, epoksiye % 0 (takviyesiz); % 0,1; % 0,2; % 0,3; % 0,4; % 0,5 ve % 1 oranlarında G eklenmiştir. G eklenmiş epoksi karışımlar sırasıyla ASTM standartlarına göre hazırlanan kalıplara dökülmüştür ve kürleşmesi sağlanmıştır. Ayrıca ağırlıkça % 0 (takviyesiz), % 0,2 ve % 0,4 oranlarında G içeren epoksi karışımlar, cam fiber (CF), karbon fiber (KF) ve aramid fiber'e (AF) elle yatırma yöntemi ile ilave edilmiştir. Böylece farklı ranlarda G içeren cam fiber takviyeli plastik (CFTP), karbon fiber takviyeli plastik (KFTP) ve aramid fiber takviyeli plastik (AFTP) kompozitler üretilmiştir. G takviyeli epoksi matrisli kompozitler ile CF, KF, AF ve G takviyeli kompozitler çekme deneylerine tabii tutulmuştur. G takviyesinin epoksi matris malzemesi ve kompozitler üzerinde önemli bir mukavemet artışı sağladığı tespit edilmiştir. Takviyesiz epoksi malzeme en düşük çekme mukavemetine sahipken, epoksi matrisli G takviyeli kompozitlerde en yüksek çekme mukavemeti % 0,2 G içeren kompozitten elde edildiği görülmüştür. Epoksiye % 0,2'ye kadar G takviyesi eklenmesiyle malzemenin çekme dayanımı artmıştır. Daha fazla oranda eklenmesiyle bu artış düşüşe geçmiştir. Bu doğrultuda maksimum çekme dayanımı % 0,2 G takviyeli epoksi kompozitte gözlemlenmiştir. Ayrıca CF, KF ve AF'ye, G takviyesinin eklenmesiyle elde edilen G/fiber takviyeli kompozitlerin çekme dayanımları sürekli artmıştır. Ancak % 0,4 G takviyeli fiber kompozitlerin çekme dayanımı en yüksek değeri almasına rağmen % 0,2 G takviyeli fiber kompozite nazaran belirgin bir artış görülmemiştir. Ayrıca fiber takviyeli kompozitlerde, matris malzemesine G takviyesinin eklenmesiyle çekme mukavemetleri farklı davranışlar sergilemiştir. G nano partikülün CF, KF ve AF'ye eklenmesiyle elde edilen G/fiber takviyeli kompozitlerde, en fazla artış KFTP kompozitin çekme dayanımında görülürken en az artış AFTP kompozitin çekme dayanımında görülmüştür.Öğe Farklı boyut ve orana sahip CETP kompozitlerin üretimi ve tornalamasının araştırılması(Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019-08-07) Türkan, Cihat; Çelik, Yahya HışmanCam elyaf takviyeli plastik (CETP) kompozitler hafiflik ve yüksek mekanik özelliklerinden dolayı mühendislik malzemelerinde yerini almıştır. Bunların endüstriyel uygulamalarda kullanılabilmesi için talaşlı olarak şekillendirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Ancak bu kompozitler işlendiği zaman bir takım sorunlar ile karşılaşılmaktadır. Bu sorunların ortadan kaldırılması veya minimum düzeye indirilmesi için kesme parametrelerinin optimizasyonu önem arz etmektedir. Bu çalışmada; 6 mm, 6-12 mm, 12 mm elyaf uzunluğuna ve ağırlıkça %20, %25, %30 elyaf oranına sahip cam elyaflar (CE), polyester matris malzemesi ile birleştirilerek CETP kompozitler üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin çekme dayanımı araştırılmıştır. Ayrıca 40, 80 ve 120 m/dak kesme hızları, 0.1, 0.2 ve 0.3 mm/dev ilerleme ve 1, 2 ve 3 mm kesme derinliği parametrelerinde tornalama deneyleri yapılmıştır. Tornalama deneyleri Taguchi L27 deney tasarım düzeneğine göre gerçekleştirilmiştir. Elyaf oranı, elyaf uzunluğu ve kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerine etkileri analiz edilmiştir. Deneyler sonucunda, polyester matris malzemesine CE takviyesinin çekme dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Tüm elyaf uzunlukları için en yüksek çekme dayanımı %25 takviye oranından elde edilmiştir. Elyaf uzunluğu bakımından 12 mm elyaf uzunluğuna sahip CETP kompozitlerde en yüksek, 6-12 mm elyaf uzunluğuna sahip CETP kompozitlerde en düşük çekme dayanımı meydana gelmiştir. Ayrıca bu kompozitlerin tornalanmasında, kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri üzerinde oldukça önemli etkiye sahip olduğu görülmüştür. Elyaf oranı, elyaf uzunluğu, ilerleme ve kesme derinliği arttıkça kesme kuvvetlerinin arttığı, ancak kesme hızı artıkça kesme kuvvetlerinin önce arttığı daha sonra düştüğü gözlemlenmiştir. Kesme kuvveti üzerindeki en etkili parametrenin ilerleme ve ardından elyaf oranı olduğu görülmüştür. Diğer taraftan; elyaf oranı, ilerleme, kesme hızı ve kesme derinliği arttıkça yüzey pürüzlülük değerinin arttığı, 6, 6-12 ve 12 mm elyaf uzunluğu için ise yüzey pürüzlülük değerinin ilk önce arttığı sonra azaldığı gözlemlenmiştir. Yüzey pürüzlülüğü üzerindeki en etkili parametrenin ilerleme ve ardından kesme hızı olduğu görülmüştür. Hem kesme kuvveti hem de yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili parametrenin ise ilerleme olduğu belirlenmiştir.Öğe Fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabuğu tozları ile küllerinin karakterizasyonu ve kompozit özelliklerinin belirlenmesi(Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-11-09) Yalçın, Rojin; Çelik, Yahya HışmanTeknolojik gelişmelerle beraber demir, çelik, alüminyum gibi geleneksel malzemeler yetersiz kalmakta ve bu malzemelerin yerine kompozit malzemeler kullanılmaktadır. Çünkü kompozit malzemeler düşük ağırlıkta yüksek mukavemet oranı gibi avantajlar sunmaktadır. Kompozitlerde; cam, karbon ve aramid gibi fiber takviyeler ve silisyum karbür, bor karbür gibi seramik partüküller genellikle takviye elemanı olarak kullanılmaktadır. Ancak bu tür takviye elemanlarının geri dönüşümündeki zorlukları, çevreye olan olumsuz etkileri ve yüksek üretim maliyetleri nedeniyle bilim insanlarını doğal takviye elemanlarıyla üretilen kompozit malzemelere yönlendirmiştir. Bu çalışmada fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabukları takviye elemanı olarak kullanılarak kompozit malzemeler üretilmiştir. Bu doğrultuda, takviye elemanları öğütülerek 0-300 µm, 300-600 µm ve 600-850 µm tane boyutlarında toz partiküller elde edilmiştir. Toz partiküllerin bir kısmı 600 °C ve bir kısmı da 900 °C de kül haline getirilmiştir. Bu toz partiküllerin ve küllerin kimyasal analizleri ile selüloz, kül, nem ve metal miktarları, X-Işını Kırınım (XRD) ve Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometre (FT-IR) analizleri ile yapısal özellikleri karakterize edilmiştir. Ayrıca, poliester matris malzemesine, bu toz partiküllerden ve küllerden ağırlıkça %0, %10, %20 ve %30 oranlarında ilave edilerek kompozit malzemeler üretilmiştir. Toz partikül ve küllere ait kimyasal ve yapısal özelliklerin, üretilen bu kompozitlerin yoğunluğu, ısı iletkenliği, çekme dayanımı, eğme dayanımı ve basma dayanımı gibi fiziksel, termal ve mekanik özelliklerine etkisi analiz edilmiştir. XRD analizlerinden fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabuğu tozlarında gözlenen selüloz yapısının kül etme işlemi ile parçalanarak değiştiği tespit edilmiştir. Fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabuğu tozlarının FT-IR ile incelenen yüzey fonksiyonel yapılarında gözlenen piklerin ağırlıklı olarak selüloz, hemiselüloz yapılarından kaynaklı olduğu belirlenmiştir. Kayısı çekirdeği kabuğu tozundaki selüloz (%28,40), hemiselüloz (%24,12) ve lignin (%54,63) miktarlarının fındık ve fıstık kabuğu tozlarınkinden daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Fındık kabuğu tozunun rutubet miktarı (%10,04) en yüksek elde edilmiştir. Bunu sırasıyla fıstık kabuğu tozu (%8,19) ve kayısı çekirdeği kabuğu tozu (%6,48) takip etmiştir. En yüksek kül miktarı, %8,57 ile kayısı çekirdeği kabuğu tozunda, en düşük ise %1,53 ile fındık kabuğu tozunda gözlemlenmiştir. Kül etme sıcaklığının artması çok az da olsa elde edilen kül miktarını düşürmüştür. Fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabuğu tozlarının element analizlerinde, azot, karbon, hidrojen ve oksijen elementleri görülmüştür. Ağır metal analizlerinde ise Sn, Ca, K, Na, Mg, Fe, Ni, Mn, Cu, Zn ve Si gibi ağır metallere rastlanmıştır. Kayısı çekirdeği kabuğundaki bulunan ağır metal miktarlarının fındık ve fıstık kabuğundakilerinden daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Saf poliester malzemesinin yoğunluğu (1,145 gr/cm3), fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabuğu tozu ve külleriyle üretilen kompozitlerin yoğunluklarından düşük elde edilmiştir. Kompozit malzeme içerisindeki takviye oranı arttıkça, kompozitin yoğunluğu artmıştır. Kompozit malzemelerde, en yüksek yoğunluk %30 kayısı çekirdeği kabuğu külü takviyeli kompozitten 1,406 gr/cm3 olarak elde edilirken, en düşük yoğunluk %10 fındık kabuğu tozu takviyeli kompozitten 1,205 gr/cm3 olarak elde edilmiştir. Saf poliester malzemesinin (0,151 W/mK) ısı iletim katsayısı, saf poliester malzemesine ilave edilen takviye elemanı ile artmıştır. En yüksek ısı iletim katsayısı %30 fındık kabuğu külü takviyeli kompozitten 0,207 W/mK elde edilirken, en düşük ısı iletim katsayısı %10 kayısı çekirdeği kabuğu tozu takviyeli kompozitten saf poliester malzemeninki kadar oluşmuştur. Poliester malzemesine ilave edilen fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabuğu tozları, matris malzemesinin 31,54 MPa olan çekme dayanımını olumsuz yönde etkilemiştir. Ancak matris malzemesine düşük oranlarda ilave edilen toz partiküller eğme ve basma dayanımı üzerinde olumlu etki oluşturmuştur. Genel olarak 300-600 µm tane boyutundan elde edilen değerler 0-300 µm ve 600-850 µm tane boyutlarındakinden daha iyi sonuçlar vermiştir. Kül takviyeli kompozitlerin tüm mekanik özellikleri, saf poliesterinkinden oldukça kötü çıkmıştır.
