Polietilen matrisli tuzlu su ortamında yaşlandırılan hibrit kompozit malzemelerin düşük hızlı darbe özelliklerinin belirlenmesi

Bu çalışmamda, deniz ortamını simüle eden %3 NaCl içeren tuzlu su koşullarında yaşlandırılan polietilen (PE) matrisli hibrit kompozitlerin düşük hızlı darbe davranışları incelenmiştir. PE matris içerisine bazalt, cam ve karbon elyafları tekli ve farklı hibrit kombinasyonlarda takviye edilerek plakalar üretilmiş, numuneler 0, 1, 2, 3 ve 5 ay süreyle yaşlandırılmıştır. ASTM standartlarına uygun olarak gerçekleştirilen eksenel çekme, üç nokta eğilme ve düşük hızlı darbe testleri sonucunda yaşlandırma süresi arttıkça tüm kompozitlerin eğilme dayanımlarında düşüş gözlenmiştir. Karbon elyaf takviyeli PE kompozitler, 0. ayda yaklaşık 17 MPa olan eğilme dayanımını 5. ay sonunda yaklaşık 10 MPa seviyesinde koruyarak en yüksek çevresel direnç göstermiştir. Cam elyaf takviyeli PE kompozitlerde ise başlangıçta 47 MPa seviyelerinde olan eğilme dayanımı, nem alma ve ara yüzey bağ zayıflığı nedeniyle 5 ay sonunda %60'tan fazla azalarak yaklaşık 17 MPa seviyesine gerilemiştir. Bazalt elyaf takviyeli PE kompozitlerin başlangıç eğilme dayanımı 28 MPa civarında iken, 5. ayda yaklaşık 10 MPa seviyelerine düşerek cam elyaftan daha iyi, karbon elyaftan daha düşük performans sergilemiştir. Düşük hızlı darbe testinde cam-karbon-bazalt hibrit takviyeli kompozitlerde 1. ayda yaklaşık 30 J enerji absorpsiyonu kaydedilmiş, bu değer 5. ayda yaklaşık 22 J seviyesine düşerek %27 oranında bir azalma göstermiştir. Hibrit kompozitlerin, elyaf kombinasyonlarının avantajlarını bir araya getirerek başlangıç mukavemetini iyileştirdiği, yaşlanmaya bağlı deformasyonları kontrol altında tutarak çatlak ilerlemesini geciktirdiği ve enerji absorpsiyon kapasitesini artırdığı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, PE matrisli hibrit kompozitlerin deniz ortamı gibi korozif koşullar altında darbe dayanımı gerektiren uygulamalar için uygun malzeme adayları olduğunu göstermektedir.