Nanokil katkılı kompozit levhaların mekanik özellikleri üzerinde gama radyasyon etkisinin araştırılması

Kompozit malzemeler, gelişen teknoloji ile beraber geleneksel malzemelere alternatif olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Kompozit malzemelerin kullanıldıkları alanlarda performans ve mekanik özeliklerini iyileştirmek için nanopartiküller epoksi reçine içine ilave edilerek nanokompozit malzemeler üretilmektedir. Özellikle kompozitlerin/nanokompozitlerin maruz kaldıkları çevresel şartlar, mekanik özellikler üzerinde etkili olmaktadırlar. Bu çevresel şartlar çoğu zaman su, nem, sıcaklık, radyasyon vb. olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada katkısız ve nano kil katkılı cam fiber takviyeli epoksi kompozit numuneler üretilmiştir. Gama radyasyonunun bu numunelerin mekanik özelliklerine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Bu çalışmada nano malzemesi olarak nanokil kullanılmıştır. Nanokil oranları ise, epoksi reçine ağırlığına göre %0,75, %1 ve %1,25 oranlarında belirlenmiştir. Bu oranlara göre nano kil katkılı cam fiber takviyeli kompozit levhalar üretilmiştir. 8 tabakalı ve 2,1 mm kalınlığındaki levaların üretimi elle yatırma yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan hem katkısız hem de nanokil katkılı kompozitler, Co 60 ışınlama kaynağı tarafında 10 kGy ve 20 kGy dozlarında 1,75 ışınlama hızında ışınlamaya maruz bırakılmışlardır. Daha sonra bu numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi için teste tabi tutulmuşlardır. Deneyler sonucunda, gama radyasyonuna maruz bırakılmayan %1,25 oranında nanokil katkılı cam fiber takviyeli epoksi kompozit numunelerinin çekme, basma, kayma mukavemetlerinin, elastisite ve kayma modülü değerlerinin, gama radyasyonuna maruz bırakılmayan katkısız numunelerin değerlerinden sırasıyla %2,5, %14,69, %11,6, %5,7, %24,7 oranlarında daha fazla olduğu belirlenmiştir. 20 kGy gama radyasyonuna maruz bırakılan %1,25 kil katkılı numunelerinin çekme, basma, kayma mukavemetleri ile elestisite ve kayma modül değerleri, 20 kGy gama radyasyonuna maruz bırakılan kil katkısız numunelerin değerlerine göre sırasıyla %1,6, %16,68, %4,48, %6,1, %43,7 oranlarında fazla olduğu elde edilmiştir. %1.25 nano kil katkılı numunelerin, 20 kGy gama radyasyonuna maruz bırakıldığında elde edilen çekme, basma, kayma mukavemetleri ile elastisite ve kayma modülü değerlerinin, 10 kGy gama dozuna maruz bırakıldığında elde edilen değerlere göre sırasıyla %0,93, %1,46, %10,01, %0,60, %3,85 oranlarında düşük olduğu tespit edilmiştir. Ancak gama radyasyon dozunun poisson oranını etkilemediği görülmüştür. Elde edilen sonuçların literatüre ve uygulama alanlarındaki kullanımına katkı sağlayacağını düşünmekteyiz. Anahtar kelimeler: Gama radyasyonu, Kompozit malzeme, Nanokil, Nanokompozit malzeme