Karbon tipinin PA6 kompozitlerinin özelliklerine etkisi

Bu tez çalışması, karbon fiber takviyesinin PA6 matrisli kompozitlerin mekanik özellikleri ve yoğunluğu üzerindeki etkilerini sistematik bir şekilde incelemiştir. Çalışmamız, numuneler üzerinde yapılan yoğunluk ve çekme dayanımı testleri ile karbon tipinin ve oranın etkisini incelemeyi, teorik olarak kullanılan hesaplama yöntemleri ile de elde ettiğimiz deneysel ve teorik sonuçları karşılaştırmayı amaçlamıştır. Enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen kompozitlerde, kütlece %10 ve %20 oranlarında, 0,08 mm ve 3 mm uzunluklarında karbon fiberler takviye elemanı olarak kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar, artan fiber oranıyla birlikte kompozitlerin mekanik özelliklerinde ve yoğunluğunda belirgin bir artış olduğunu göstermiştir. Benzer şekilde, daha uzun fiberlerin kullanılması da mekanik özelliklerde ve yoğunlukta artışa neden olmuştur. Ancak, deneysel olarak elde edilen bu verilerin teorik modellerle karşılaştırılması, özellikle uzun fiberlerde anlamlı farklılıklar ortaya koymuştur. Bu farklılığın temel nedeni olarak, enjeksiyon kalıplama sürecinde fiberlerin yönlenmesinin tam olarak kontrol edilememesi sonucu ortaya çıkan süreksiz ve dağınık fiber dizilimi olduğu düşünülmektedir. Teorik olarak da incelemeler yapılmış ve modifiye karışım kuralına göre yapılan incelemelerde 0,08 mm fiberli yapının çekme dayanımı, deneysele göre alt değerlerde kalmış; 3 mm fiberli yapılarda ise teorik sonuç daha üst değerlerde kalmıştır. Sonuç olarak, fiber uzunluğunun artmasıyla birlikte, bu düzensiz yapı teorik hesaplamalarla deneysel sonuçlar arasındaki uyumsuzluğu daha da arttırmıştır. Artan oran ve fiber uzunluğunun; üretim yönteminin ve fiber tipinin kompozit mikroyapısı üzerindeki etkisi de göz önünde bulundurulduğunda, mekanik özellik ve yoğunluğunda artışlara neden olduğu, teorik incelemelerin minimum ve maksimum değerler arasında değişkenlikler verebildiği görülmüştür.