Al2O3 seramik tozu katkılı poliüretan köpük çekirdekli sandviç plakların titreşim ve burkulma davranışları

Abstract

Bu çalışmada, Al2O3 seramik tozu katkılı poliüretan köpük çekirdekli sandviç plakaların deneysel modal özellikleri incelenmiş ve ayrıca burkulma ile bası mukavemetleri tespit edilmiştir. Al2O3 seramik tozunun katkı oranı ağırlıkça %0 ile %10 arasında değişmiştir. Al2O3 seramik tozunun poliüretanın mikro yapısı üzerindeki morfolojik etkisinin incelenmesi için optik mikroskop ve taramalı elekton mikroskopisi (SEM) analizlerinden faydanılmıştır. Tez kapsamında yapılan bütün testler için ilgili ASTM standartlarına göre numuneler hazırlanmış ve bütün testler aynı şekilde ilgili standartlara göre gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar literatür çalışmalarıyla karşılaştırılmış ve sandviç numunelerin sönüm oranları ve burkulma davranışlarında Al2O3 katkısı ile önemli iyileşmelerin meydana geldiği gözlenmiştir. Bu kapsamında, katkısız numunelere kıyasla %2 Al2O3 katkılı numunelerin sönüm oranında %38,3 artış gözlenirken, %1 ve %3 Al2O3 katkı numunelerde sırasıyla %31,4 ve %26,8 artış gözlenmiştir. Aynı şekilde, %5 katkılı numunelerin burkulma pik yüklerinde katkısız numunelere kıyasla %6 artış not edilmiştir. Ayrıca katkı oranındaki artış ile sandviç numunelerin basma yükünde doğrusal bir azalma görülmüştür.

In this study, the vibration response of the Al2O3 ceramic powder reinforced polyurethane core sandwich composites and the buckling and compression strength have been investigated. The reinforcement ratio of the Al2O3 ceramic powder was varied from 0 to 10% by weight. The morphological effect of the Al2O3 powder reinforcement on the polyurethane microstructure was investigated by benefitting from an optical microscope as well as scanning electron microscopy. The specimens for all the tests that were performed with in the scope of this thesis were prepared according to the relative ASTM standards and all the tests were also performed according to the relative standards. Important improvement in the damping response and the buckling behavior of the sandwich specimens were observed with the Al2O3 reinforcement. In this context, a 38,3%increase in the damping ratio was observed for 2% Al2O3 reinforced specimens compared to the neat specimens and the specimens with 1% and 3% Al2O3 reinforcement showed 31,4% and 26,8% increase, respectively. Similarly, 6% increase in the buckling peak load was observed for specimens with 5% reinforcement compared to the neat specimens. Moreover, the compression peak load was observed to decrease linearly with an increase in the reinforcement ratio for all the reinforced specimens.