Örgülü kompozit malzemelerin çeşitli parametrelerde yorulma davranışlarının incelenmesi

Son yıllarda ileri teknoloji ürünü olan nanopartiküllerin önemi giderek artmaktadır. Nanopartiküller birçok alanda kullanıldığı gibi kompozit malzemeler alanında da kullanılmaktadır. Konstrüksiyon sektörü de kompozit malzemeler için yeni bir alan olarak ortaya çıkmıştır. Konstrüksiyon sektöründeki özel ihtiyaçlar birçok fırsat doğurmaktadır. Bu çalışmada, 5 farklı katman yapısında nanopartikül takviyesiz ve kütlece farklı oranlarda (%0.5, %1 ve %3) Al2O3, CuO ve MgO nanopartikül takviyeli olarak üretilen dokuma tip kompozit malzemeler yorulma testlerine tabi tutulmuştur. Yorulma testlerine başlamadan önce, numunelerin sadece çekme-basma yönündeki yüklere maruz kalması ve eğilme momentinden etkilenmemesi için kompozit malzemelerin uçlarına 40x25mm ölçülerinde parçalar yapıştırılmıştır. Yorulma testleri Batman Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Laboratuvarı’nda bulunan Shimadzu marka 100 kN’lik yük hücresine sahip Servo-Hidrolik Yorulma test cihazı ile yapılmıştır. Numunelerin yorulma limitlerini belirlemek için R=-0.1 yük oranı, 6 Hz frekans ve sinüs dalgası şeklinde yük uygulanarak yorulma testleri yapılmıştır. Yorulma deneyleri sonrasında nanopartikül takviyeli ve takviyesiz olarak üretilen dokuma tip kompozit malzemelerin Yük Seviyesi (%) – Çevrim Sayısı (N) diyagramları, sönümleme oranları ve histerezis eğrileri incelenmiş, elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır. Ayrıca dokuma tip kompozit malzemelerde oluşan hasar mekanizmalarının SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) analizleri yapılmıştır. En yüksek yorulma ömürleri ve sönümleme oranları KM-3 katman yapısına sahip nanopartikül takviyeli ve takviyesiz olarak üretilen kompozit malzemelerde tespit edilmiştir. Üretim açısından tavsiye edilen dokuma kompozit malzemeler KM-3 katman yapılı numunelerdir. Nanopartikül takviyeli ve takviyesiz üretilen dokuma kompozit malzemelerde genel olarak simetrik histerezis eğrileri oluştuğundan deformasyon davranışlarının lineer elastik olduğu anlaşılmaktadır.