Deniz suyu ortamında şartlandırılmış bazalt/karbon/cam/epoksi hibrit kompozitlerin yorulma özelliklerinin deneysel olarakincelenmesi

Günümüzde hibrit kompozitler, daha düşük ağırlık ve daha yüksek mukavemet ve rijitlik, daha iyi korozyon ve aşınma direnci, uzun yorulma ömrü gibi çekici özelliklerinden dolayı kritik yapısal parçalar için farklı sektörlerde kullanılmaktadır. Öte yandan, yapısal çökmenin en yaygın nedeni yorulmadır. Yorulma, tekrarlanan yüklemeye maruz kaldığında, malzemenin maksimum mukavemetinin altındaki bileşenlerin ani bir hasardır. Bu tez, tuzlu suyu koşullarının bazalt, karbon ve cam elyaf/epoksi hibrit kompozitlerin çekme, eğilme ve üç noktalı eğilme yorulma özellikleri üzerindeki etkisini incelemektedir. Beş farklı kompozit plaka: Bazalt/Epoksi (BE), Karbon/Epoksi (CE), Cam/Epoksi (GE), Bazalt-Cam/Epoksi (BGE) ve Bazalt-Karbon-Cam/Epoksi (BCGE), Vakum Destekli Reçine Transfer Kalıplama yöntemi (VARTM) kullanılarak üretilmiştir. PST 650 dekupaj testeresi numuneleri ASTM D3039 ve ASTM D7264 standartlarına göre hazırlamak için kullanılmış ve testlerden önce 60 gün, 120 gün ve 180 gün tuzlu suyu çözeltisine daldırılmıştır. Testler 100 KN kapasiteli Instron 8801 çekme/yorulma test cihazı kullanılarak yapılmış ve her kategoriden üç numune test edilerek deneyin tekrarlanabilirliği gözlemlenmiştir. Ayrıca statik ve yorulma üç nokta eğilme testini yapmak için özel bir fikstür tasarlanıp üretilmiştir. Ağırlık kazancı eğrisi, gerilme-BŞD diyagramı, S-N ve rijitlik (stiffness) bozulma eğrileri oluşturulmuştur. Hibritleme ve tuzlu suyu koşullarının çekme, statik eğilme, yorulma ömrü ve eğilme rijitlik kaybı üzerindeki etkileri tartışılmıştır. Sonuçlar tüm kompozit numunelerin çekme ve eğilme özelliklerinin, şartlandırma süresi arttıkça bozulduğunu/azaldığını göstermektedir. Örneğin, BE kompozitlerinin çekme mukavemeti %21,11 oranında düşerken, CE kompozitleri sadece %9,09 oranında azalmıştır. Aynı şekilde, maksimum ve minimum çekme modülü kaybı sırasıyla BE (%17,12) ve BCGE (%8,68) hibrit kompozitlerde görülmektedir. En yüksek eğilme mukavemeti ve modül kaybı sırasıyla BE (%45,59) ve BCGE hibrit kompozitlerde (%11,18) görülmektedir. Bununla birlikte, BGE hibrit kompozitlerinin çekme mukavemeti, bazalt elyafların varlığı sayesinde GE'ye göre gelişme göstermiştir. Yorulma testi sonuçları, tuzlu su çözeltisi içerisinde şartlandırma süresi arttıkça tüm kompozit numunelerin eğilme yorulma özelliklerinin bir bozulma gösterdiğini ortaya koymaktadır. Anahtar Kelimeler: Bazalt Elyaf, Cam Elyaf, Eğilme Yorulma, Hibrit Kompozitler, Karbon Elyaf, Mekanik Testler, Tuzlu Suyu Etkisi, Üç Noktada Eğilme