S-cam elyaf takviye etkisi ile partikül polımer kompozitlerin kırılma davranışının incelenmesi

Bu çalışmanın amacı, polimer matris içine atık ve ucuz katkı maddeleri dahil ederek polimer kompozitlerin mekanik özelliklerini ve kırılma tokluğunu iyileştirmektir. Bu çalışma iki aşamaya ayrılmıştır:İlk olarak, partiküllü polyester kompozitlerin çekme, eğilme ve karışık mod I/III kırılma tokluğunun deneyleri gerçekleştirilmiştir. Katı atık çamuru külü, uçucu kül, silikon karbür ve nano-silika parçacıkları dört farklı oranda reçine içerisinde kullanıldı. SEM mikrograflarında, polyester matrisindeki partikül dağılımının homojen şekilde olduğu görüldü. Tek kenar çentik (SENB) kirişleri 30°, 45°, 75° ve 90° çatlak eğim açılarında test edildi. Mod I (KIc ve Glc) ve mod III (KIIIc ve GIIIc) değerlerinin gerilme, eğilme ve kırılma tokluğu mikro ve nano parçacıkların eklenmesinden sonra değişti ve arttı.İkinci aşamada, katı inorganik parçacıkların kırılmaya etkisini belirlemek için partikül dolgulu cam kumaş/epoksi (GFRE) kompozitlerin I ve II. modlar arası kırılma, gerilme ve eğilme deneyleri gerçekleştirildi. I ve II delaminasyon testleri olarak çift konsollu kiriş (DCB) ve uç kesikli bükülme (ENF) testleri seçildi. GFRE kompozitinde boraks, katı atık çamuru külü, silikon karbür ve perlit parçacıklarının ilavesi, mekanik ve kırılma tokluğu özelliklerini önemli ölçüde geliştirmiştir. I ve II numaralı delaminasyon tokluk artışının nedenleri optik ve taramalı elektron mikroskop görüntülerine dayanarak açıklanmıştır.