Search

In this study, the physical and chemical effects of zinc borate to glass fiber reinforced polymer and processing of the composite are examined. Glass fiber reinforced polyester is commonly used material in electric industry. The main reason for this, GFRP is an insulator and flame retardant material also it has high strenght and low density. Seperately polyester or glass fiber can not provide these proporties. So additive materials is needed. In this study zinc borate is used for that purpose. Hand lay-up and cold press methods are used for processing. Different ratios of zinc borate is added to samples. The mechanical and non-flammability effects were investigated by adding zinc borate at different rates to the materials. Tensile, 3-point bending and burning tests were applied to the produced materials. As a result of the tensile tests, the highest tensile stress with 130 MPa was observed in the 10% zinc borate added material. Again, the highest flexural strength of 250 MPa was observed in the 10% doped material., Bu çalışmada, elektrik sanayinde yoğun olarak kullanılan cam elyaf takviyeli polyester malzemenin, çinko borat katkısı ile üretimi, malzemede meydana gelen mekanik ve kimyasal etkileri araştırılmıştır. Elektrik sanayinde oldukça sık kullanılan cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin tercih edilme sebebi öncelikle, mukavemetlerinin yüksek, yoğunluklarının düşük olması, yalıtkan olması ve alev geciktirici özellikte olmasıdır. Bu malzemeler sadece polyester ve cam elyaf olarak bu özellikleri tam anlamıyla karşılayamamaktadır. Bu yüzden katkı malzemelerine ihtiyaç vardır. Bu çalışmada bunun için çinko borat kullanılmıştır. Malzemeyi üretmek için el yatırması + soğuk pres yöntemi kullanılmıştır. Malzemelere farklı oranlarda çinko borat eklenerek mekanik ve yanmazlık etkisi incelenmiştir. Üretilen malzemelere çekme, 3 noktalı eğme, ve yanma testleri uygulanmıştır. Çekme deneyleri sonucunda en yüksek çekme gerilmesi 130 MPa ile %10 çinko borat katkılı malzemede görülmüştür. Yine %10 katkılı malzemede 250 MPa ile en yüksek eğilme dayanımı görülmüştür.

Poliamidler yuksek dayanim, iyi elektriksel ve kimyasal ozelliklere sahip, hafif ve bircok turleri olan termoplastik sinifinda polimerlerdir. Sentezi bir diasit ve bir diaminin polimerlestirilmesine dayanan poliamidler, cesitli kimyasallar sayesinde bircok farkli ozelliklere sahip polimerlerin eldesine izin vermektedir. Poliamidler yuksek erime sicakligina ve sicaklik artisiyla sertligini koruma ozelligine sahip malzemelerdir. Bircok ustun ozellikleri arasinda yuksek sertlik, tokluk, yorgunluga karsi mukavemet, sunme mukavemeti, alev geciktiricilik, elektriksel yalitim, kimyasal mukavemet, asinma mukavemeti, dusuk surtunme katsayisi, dis kosullara dayaniklilik, genis renk yelpazesi ve isleme kolayligi bulunmaktadir. Son yillarda, mekanik ozelliklerini iyilestirmek icin farkli boy ve besleme oranlarinda cam elyaf takviyesi ile kompozitleri hazirlanmistir. Poliftalamidler, yuksek isil dirence sahip yari aromatik ve yari kristalin bir malzemelerdir. Bu polimerler, sahip oldugu isil direnc ve dusuk nem cekme ozellikleriyle kimyasal bir cevrede veya yuksek sicaklik kosullarinda kullanima uygundur. Polimer karisimlari, yuksek dayanimlari ve dusuk yogunluklari nedeniyle plastik endustrisinde yaygin olarak kullanilan malzemelerdir. Aromatik poliamidler ile alifatik poliamidler karistirildiginda islenebilirlik artmaktadir. Bu calismada %50 cam elyaf takviyeli katkili poliftalamid malzemesi ile poliamid 66 malzemesi karistirilarak, uyumluluklari incelenecektir. Poliftalamidler ile farkli oralarda poliamid 66 karisimlari ekstruzyonla harmanlanacaktir. Test ornekleri enjeksiyonla kaliplama yontemleriyle hazirlanacak, polimerlerin besleme oranlarinin, kompozitlerin mekanik, isil ve morfolojik ozellikleri uzerine etkisi DSC ve mekanik test yontemleriyle incelenecektir.

Artan çevre bilinciyle beraber, son zamanlarda daha az kalıcı etki bırakan, çevreyi daha az kirleten ürünler ve üretim yöntemlerine ilgi de artış görülmektedir. Doğal polimerler, geri dönüştürülebilir poşetler, karbon salınımını en aza indiren elektrikli araçlar bunlardan birkaç tanesidir. Kompozit malzemelerde doğal liflerin kullanımı sürdürülebilirlik ve geri dönüşüm gibi kavramların ön plana çıkmasıyla son yıllarda hızla artış göstermektedir. Takviye materyali olarak kullanılan doğal liflerin geri dönüştürülebilirlik ve biyolojik olarak parçalanabilirlik ve özellikleri, yüksek özgül mukavemet, düşük yoğunluk değerlerine ek olarak bitkisel kökenli doğal kaynakların yenilenebilir olması sebebiyle ekolojik malzemeler gelişim göstermektedir. Doğada canlılardan oluşan ve hücrelerden meydana gelen doğal lifler hayvansal ve bitkisel lifler olmak üzere 2 grup içinde sınıflandırılmaktadır. Örneğin ağaç bir kompozittir, lignin adı verilen çok daha zayıf bir madde ile bir arada tutunan uzun selüloz liflerinden (bir tür polimer) oluşur. Selüloz aynı zamanda pamuğun içinde de bulunur, fakat onu bağlayan lignin maddesi olmadan pamuk çok daha mukavemetsizdir. İki zayıf madde lignin ve selüloz birlikte çok daha güçlü bir malzeme oluştururlar. İstenilen özelliklerde ve biçimde kompozit malzeme üretimi için bir çok yöntem bulunmaktadır. Bu çalışmada, doğal lif takviyeli kompozit malzeme üretiminde en sık kullanılan yöntem olan vakum infüzyon yöntemi ile biyo kompozit malzeme üretimi ve bu malzemelerin cam elyaf, karbon elyaf takviyeli kompozitlere kıyasla mekanik özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Aynı ağırlığa sahip cam elyaf takviyeli, karbon elyaf takviyeli, yarı mamul biyo kompozit ve kumaş halinde nihai ürün olan biyo kompozit malzemelerden olmak üzere 4 tip kompozit malzeme üretimi vakum infüzyon yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen plakalar standartlara uygun bir şekilde kesilerek mekanik testler için numuneler hazır hale getirilmiştir. Yapılan deneylerin sonuçlarında piyasada sıkça kullanılan cam elyaf ve karbon elyaf takviyeli kompozitler karşısında biyo kompozitlerin özellikleri kıyaslanmıştır., With an increasing environmental awareness, interest in products and production methods that have less polluting and less persistent environmental impact has also increased in recent years. Natural polymers, recycled pouches, electric cars, which reduced carbon emissions, are some of these. The use of natural fibers in composite materials is increasing rapidly, as concepts such as recycling and sustainability are at the forefront. Ecological materials have been developed because of the biodegradability and recyclability properties of natural fibers used as reinforcing material, low density, high specific strength values as well as the renewable nature of vegetable origin natural resources. The natural fibers, which are composed of living organisms in the nature and formed from cells, are classified into two groups as animal and vegetable fibers. For example, a tree is a composite composed of long cellulose fibers (a kind of polymer) that are held together by a much weaker substance called lignin. Cellulose is also present in the cotton, but without the lignin that binds it, the cotton is much more resistless (weak). The two weak substances lignin and cellulose together form a much stronger material. There are many methods for producing composite materials in desired characteristics and shape.In this study, it is aimed to investigate the mechanical properties of bio composite materials produced by vacuum infusion method which is the most commonly used method in the production of natural fiber reinforced composite materials and the comparison of these materials with glass fibers and carbon fiber reinforced composites. Four types of composite materials were produced by vacuum infusion method, from glass fiber reinforced, carbon fiber reinforced, semi-finished bio composite with the same weight and bio composite material, which is final product in fabric. Plates obtained were cut in accordance with standards and samples were prepared for mechanical tests. The results of the experiments have compared the properties of bio composites against glass fiber and carbon fiber reinforced composites frequently used in the market.

Her gün yeni teknolojilerin ortaya çıktığı günümüz dünyasında kompozit malzemelerin kullanıldığı alanlar (Savunma sanayii, uzay teknolojisi, havacılık, inşaat, ulaşım, otomotiv, sağlık, spor) günden güne artmaktadır. Bunun getirisi olarak, daha yüksek mukavemetli, daha hafif, düşük radar izi bırakan, düşük veya yüksek ısıl ve elektriksel iletkenlik, nanokompozit gibi çok çeşitilik gösteren konular üzerinde araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada Cam elyaf malzemesinin takviye elemanı olarak polimer matrisli termoplastik kompozit yapı içerisinde kullanılması araştırılmıştır. Cam elyaf malzemesinin çekme mukavemeti ve aşınma dayanımı çok yüksek olması sebebiyle plastik malzemelerde güçlendirici olarak çok sık kullanılmaktadır. Bu çalışmada polimer matris olarak, Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE), Düşük Yoğunluklu Polietilen (DYPE), Polipropilen kopolimer (PPC), Akrilonitril Bütadiyen Stiren (ABS) kullanılmıştır. Granül haldeki termoplastik polimer malzemelere, takviye elamanı olarak cam elyaf kullanılarak, sıcak pres makinası yardımıyla kompozit plakalar üretilmiştir. Üretilen kompozit plakalar kesilerek deney numuneleri elde edilmiş ve numunelerin testleri yapılarak mekanik özellikleri incelenmiştir. Yapılan testler neticesinde cam elyaf takviyesinin mukavemette artma ve darbe sonucu oluşan deformasyonda azalma görülmüştür. Bu takviye ile malzemelerde iyi bir dayanım artışı sağlanmıştır. Cam elyaf takviyeli ABS kompozit malzeme, üretilen kompozit malzemeler arasında en yüksek çekme mukavemetine sahip malzeme olarak elde edilmiştir., The areas where composite materials are used today (Defense industry, space technology, aviation, construction, transportation, automotive, health, sports) are increasing day by day. As a result of this, researches are carried out on subjects that exhibit a variety of higher strength, lighter, low radar traces, low or high thermal and electrical conductivity, and nanocomposites. In this study, the use of glass fiber material as a reinforcing element in thermoplastic composite structure with polymer matrix was investigated. Glass fiber is used as a strengthener in plastic based materials due to its high tensile and abrasion resistance. High Density Polyethylene (HDPE), Low Density Polyethylene (LDPE), Polypropylene Co-polymer (PPC), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) were used as polymer matrix. In the granular thermoplastic polymer materials, composite plates were produced by using hot press machine by glass fiber reinforcement. The composite plates were cut and the test specimens were obtained. As a result of the tests performed, glass fiber reinforcement has been shown to increase in strength and decrease in deformation due to impact. With this reinforcement, a good strength increase is achieved in the materials. Glass fiber reinforced ABS composite material was obtained as the material with the highest tensile strength among the produced composite materials.

Ülkemizde ve dünyada son yıllarda kompozit malzemelerin gelişmesiyle birlikte karbon nanotüp (KNT) üzerinde araştırmalar ve sentezlenme işlemleri yaygınlaşmıştır. Karbon nanotüp, çok hafiftir ve yüksek dayanıma sahiptir. Cam elyaf ise yüksek çekme ve aşınma dayanımına sahip olması sebebiyle plastik esaslı malzemelerde güçlendirici olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) ile ağırlıkça %0,5; %1 ve %1,5 oranlarında KNT, aseton ile karıştırılmıştır. Ultrasonik karıştırıcı ve manyetik karıştırıcıda karıştırıldıktan sonra aseton buharlaştırılmıştır. YYPE ve KNT karışımı, çift vidalı ekstruderden geçirilerek tamamen homojen hale gelmiştir. Granül haldeki bu malzemeye cam elyaf takviyesi yapılarak sıcak pres makinası yardımıyla kompozit plakalar üretilmiştir. Plakalar lazer kesim cihazında kesilerek deney numuneleri elde edilmiş ve numunelerin testleri yapılarak mekanik özellikleri incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, cam elyaf ve tüm oranlarda yapılan KNT takviyesinin mukavemet değerlerini arttırdığı görülmüştür. Bu takviyelerle malzemede iyi bir dayanım artışı sağlanmıştır., In recent years, research and synthesis processes on carbon nanotubes (CNTs) have become widespread with the development of composite materials in our country and the world. CNTs are so lightweight and high strength material. Because of high tensile strength and abrasion resistance of glass fiber, is used as a strengthening in plastic-based materials. In this work, high density polyethylene (HDPE) and 0,5; 1 and 1,5% by weight of CNTs were mixed with acetone. The acetone was evaporated after mixing in the ultrasonic mixer and magnetic stirrer. Mixtures of HDPE and CNTs have become completely homogeneous by passing it through a twin-screw extruder. The composite plates made from glass fiber, HDPE and CNTs by hot press machine. Plates were cut by laser cutting machine, so test samples were obtained. This samples were tested and then their mechanical properties have been examined. The result of the experiments showed that reinforcement of glass fiber and all proportions of CNTs increased strength values. With these reinforcements, provided a good strength increase on the material.