Metal levha takviyeli polimer kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması

Teknolojinin gelişmesiyle değişen ihtiyaçlar daha fonksiyonel ve farklı özelliklere sahip malzemelere ihtiyaç duyulmasına sebep olmuştur. Mukavemet, tokluk ve hafiflik gibi özelliklerde rekabet edilen uzay havacılık, otomotiv, savunma, rüzgar enerjisi, tekstil ve inşaat gibi birçok sektörde çok önemli bir yere sahip olan kompozit malzemelerin farklı hibrit dizilimlere sahip istenilen özellikte metal takviyeli polimer kompozit çalışmaları da gün geçtikçe artmaktadır. Bu bağlamda kompozit malzemelerin gelişen özellik ve performansları, talepte hızlı bir artış meydana getirmiştir. Bu çalışmada; AZ91/karbon elyaf, AZ91/cam elyaf, Al1050/karbon elyaf ve Al1050/cam elyaf takviye elemanı ve Hexion MGS LR 635 reçine/MGH LH 635 sertleştici (ağırlıkça 70:30) kullanılarak VARTM tezgahında metal takviyeli polimer kompozit üretimi yapılmıştır. Çekme ve üç nokta eğme testleriyle metal takviye elemanlarının kompozitlerin mekanik özelliklerine etkisi mukayese edilmiştir. Sonuç olarak AZ91 takviyeli karbon elyaf kompozitlerin cam elyaf kompozitlere kıyasla %28,8 daha yüksek ortalama çekme mukavemetine sahip olduğu, benzer şekilde Al1050 takviyeli karbon elyaf kompozitlerin cam elyaf kompozitlere kıyasla %17,2 daha yüksek ortalama çekme mukavemeti performası gösterdiği gözlenmiştir. Eğilme testi sonuçlarına bakıldığında ise AZ91 takviyesinin her iki elyaf için de daha yüksek ortalama eğilme mukavemetine sahip kompozitler meydana getirdiği anlaşılmıştır. AZ91 takviyeli kompozitlerde, cam elyaf kompozitlerine kıyasla, karbon takviyeli kompozitlerin % 32,6 daha yüksek ortalama eğilme mukavemetine sahip olduğu anlaşılmıştır. Al1050 takviyeli kompozitlerde tam tersi bir trend gözlenmiş ve cam elyaf kompozitlerinin karbon elyaf kompozitlerinden % 19,02 daha yüksek ortalama eğilme mukavemeti performası gösterdiği gözlenmiştir.

The changing needs with the development of technology have led to the need for materials with more functional and different properties. Studies of metal-reinforced polymer composites with different hybrid arrangements of composite materials, which have a very important place in many sectors such as aerospace, automotive, defense, wind energy, textile and construction, which compete in properties such as strength, toughness and lightness, are increasing day by day. In this context, the developing properties and performances of composite materials have created a rapid increase in demand. In this study; Metal reinforced polymer composite was produced on the VARTM bench by using AZ91/carbon fiber, AZ91/glass fiber, Al1050/carbon fiber and Al1050/glass fiber reinforcement and Hexion MGS LR 635 resin/MGH LH 635 hardener (70:30 by weight). The effects of metal reinforcement elements on the mechanical properties of composites were compared with tensile and three-point bending tests. As a result, it was observed that AZ91 reinforced carbon fiber composites had 28.8% higher average tensile strength compared to glass fiber composites, and similarly, Al1050 reinforced carbon fiber composites showed 17.2% higher average tensile strength performance compared to glass fiber composites. When the bending test results are examined, it is understood that AZ91 reinforcement creates composites with higher average bending strength for both fibers. Carbon reinforced composites have 32.6% higher average bending strength in AZ91 reinforced composites compared to glass fiber composites. The opposite trend was observed in Al1050 reinforced composites and glass fiber composites showed 19.02% higher average bending strength performance than carbon fiber composites.