Tuzlu su yaşlandırmasının halloysit nanotüp-epoksi/bazalt fiber nanokompozitlerin mekanik ve kırılma performansına etkisi

Fiber takviyeli epoksi kompozitler, sanayinin çeşitli alanlarında yaygın olarak kullanılmakta olmasına rağmen, su ve gerilme gibi çevresel faktörler, kompozitlerin matris çatlaması, plastikleşme ve delaminasyon gibi etkilerle erken bozulmalarına neden olabilmektedir. Polimer kompozitlerin nanopartiküller ile matris modifikasyonu, matris ile ilişkili özelliklerini geliştirmek için etkili bir yöntemdir. Bu çalışmada, bazalt fiberler (BF) ile güçlendirilmiş halloysit nanotüp (HNT) / epoksi nanokompozitlerin tuzlu suda yaşlandırılmasının mekanik ve kırılma performansına etkisi incelenmiştir. Bunun için öncelikle epoksi (Ep) matrisine çeşitli miktarlarda HNT katılmış ve em uygun HNT miktarı mekanik testlerle belirlenmiştir. Daha sonra, BF takviyeli HNT-Ep matrisli tabakalı nanokompozitler vakum destekli reçine infüzyon metodu (VARIM) ile üretilmiştir. Hazırlanan nanokompozitler çekme, eğilme, tek kenar çentikli eğilme, kısa kiriş kayma testi ve mod-I tabakalar arası kırılma tokluğu testlerine tabi tutulmuştur. Sonuçlar epoksi içerisine ağırlıkça %2 HNT eklenmesiyle yapılan matris modifikasyonunun epoksinin ve tabakalı kompozitlerin mekanik özelliklerini geliştirdiğini göstermiştir. Ayrıca HNT takviyesi yapılmış numunelerin tuzlu suda 6 ay yaşlandırılmış saf epoksi kompozitlere kıyasla belirgin bir şekilde daha iyi yaşlanma performansı sergilediği görülmüştür. Kompozitlerin kırılma morfolojileri mikroskopik incelemelerle araştırılarak tuzlu su yaşlandırmasına bağlı olarak gelişen hasar ve bozunma mekanizmaları ortaya çıkarılmış, tuzlu su ile kompozit yapı arasındaki kimyasal etkileşimler Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi ile incelenmiştir.