Jüt ve keten takviyeli karma kompozitlerin mekanik özellikleri

Abstract

Son yıllarda, çevresel endişelerin artmasıyla selüloz esaslı doğal elyafların kompozitlerde takviye malzemesi olarak kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu çalışmada, jüt ve keten dokuma kumaşlarla takviye edilmiş, epoksi matrisli, karma kompozitlerin mekanik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla, vakum destekli reçine infüzyon yöntemiyle dörder kat jüt ve keten kumaş kullanılarak iki çeşit kompozit plaka üretilmiştir. Üretilen kompozit plakalardan ilki; jüt-keten-jüt-keten-jüt-keten-jüt-keten sırasıyla, ikincisi jüt-keten-jüt-keten-keten-jüt-keten-jüt sırasıyla istiflenmiştir. Takviye ve matris arası yapışma miktarının artırılması amacıyla, jüt ve keten kumaşlara ayrı ayrı alkali işlem uygulanmıştır. Üretilen kompozit plakalardan hazırlanan numunelere çekme testleri yapılmıştır. Elde edilen verilerle kuvvet-uzama grafikleri oluşturulmuş; kopma gerilmesi ve maksimum uzama değerleri tespit edilmiştir. Darbe testleri her iki plaka için üç farklı enerji seviyesinde yapılmıştır. İlk plaka için yapılan testlerde hem jüt hem de keten yüzünden darbe uygulanarak, darbeyi ilk karşılayan yüzdeki malzemenin farklı olmasının etkileri araştırılmıştır. Elde edilen veriler ile kuvvet-çökme ve enerji-zaman grafikleri oluşturulmuştur. Bu grafikler ile birlikte darbe hasarı görüntüleri yorumlanmıştır.

In recent days, cellulose based natural fibers have become popular as reinforcement in composite materials as a result of increasing environmental concerns. In this study, mechanical properties of hybrid composites reinforced with jute and flax woven fabric and epoxy resin were investigated. For this purpose, two types composite plates each with four layers of jute fabrics and four layers of flax fabrics were produced with vacuum assisted resin infusion method. The first of composite plate was stacked with the sequences of jute-flax-jute-flax-jute-flax-jute-flax, and the second one was stacked with the sequences of jute-flax-jute-flax-flax-jute-flax-jute. For increasing the amount of adhesion between reinforcement and matrix, alkali treatment was applied to jute and flax fabrics separately. Tensile tests were performed to specimens which were prepared from produced composite plates. Force-deflection graphs were established and ultimate stress and maximum elongation values were determined with the data obtained. Impact tests were performed at three different energy levels for each plate. In order to investigate the influence of material type of the impact confronting surface, impact was applied to both jute and flax surfaces of the first plate. Force-deflection and energy-time graphs were established with the data obtained. Impact damage images were reviewed with the graphs