Aramid fiber takviyeli kompozitlerde nanopartikül takviyesinin mekanik ve balistik özelliklere etkilerinin deneysel incelenmesi

Dokuma kumaş takviyeli lamine kompozitler, düzlem içi yönlerdeki yüklere karşı mükemmel direnç sağlarlar. Ancak düzlem dışı yüklere maruz kaldıklarında delaminasyon hasarı nedeniyle kullanılamaz hale gelirler. Delaminasyon hasarı, matris ve takviye malzemeleri arasındaki zayıf ara yüzey bağlarının bir sonucu olarak ortaya çıkar ve malzemenin verimli kullanımını kısıtlayarak önemli bir yapısal sorun oluşturur. Bu çalışma, grafen nanoplatelet (GNP), karboksil (COOH) ile işlevselleştirilmiş çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) ve bunların hibrit kombinasyonlarını kullanarak epoksi/aramid kompozitlerinin arayüzey bağlarını güçlendirerek mekanik ve balistik özelliklerini geliştirmeyi amaçlamaktadır. Mekanik özelliklerde meydana gelen değişimleri daha iyi anlamak için kompozitlerin çekme testi, kısa kiriş tabakalar arası kayma (SBS) testi, tek kenar çentik bükme (SENB) testi, yarı statik penetrasyon testi (QSPT) ve Charpy darbe testi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kompozitlerin yüksek hızlı darbelere karşı davranışlarını incelemek için balistik testler yapılmıştır. Yapılan tüm testler sonucunda numuneler üzerinde meydana gelen hasarların makro görüntüleri alınarak incelenmiş, ayrıca çekme ve çentik darbe test numunelerinin kırılma yüzeylerinin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analizleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlardan elde edilen verilere göre, farklı nanoparçacık türleri ve oranları ile modifiye edilen epoksi matrisli aramid fiber takviyeli kompozitlerin (AFTK’ların) mekanik özelliklerinde önemli gelişmeler olduğu tespit edilmiştir.