Dergiler / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 27 - Sayı: 2

Intraply Hibrid Karbon/Aramid Kompozit Malzemelerin Mekanik Özelliklerinin Değerlendirilmesi

EVALUATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF INTRAPLY HYBRID CARBON/ARAMID COMPOSITE MATERIALS

Sayfa
537–556
Yayın Tarihi
2022-08-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuçlar, VABM (vakum torbalama yöntemi) ile yapılan üretimlerde, Intraply karbon/aramid hibrit numunelerin çekme dayanımı değerinin VARTM (vakum destekli reçine transfer kalıplama) ile yapılanlara göre 1,56 kat daha iyi olduğunu göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Hibridizasyon, kompoziti oluşturan her bir takviye elemanının en iyi özelliklerini birleştirmek için çok işlevliliğin elde edilmesinde önemli bir uygulamadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, karbon, aramid ve intraply karbon/aramid hibrit kumaşlar kullanılarak iki farklı üretim yöntemiyle (vakum destekli reçine transfer kalıplama yöntemi ve vakum torbalama yöntemi) hibrit kompozitler ve tek tip kompozitlerin mekanik özellikleri analiz edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlar, VABM (vakum torbalama yöntemi) ile yapılan üretimlerde, Intraply karbon/aramid hibrit numunelerin çekme dayanımı değerinin VARTM (vakum destekli reçine transfer kalıplama) ile yapılanlara göre 1,56 kat daha iyi olduğunu göstermektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Intraply Hibrit Kompozitler · Interply Hibrit Kompozitler · Karbon Elyaf

Özet

Hibridizasyon, kompoziti oluşturan her bir takviye elemanının en iyi özelliklerini birleştirmek için çok işlevliliğin elde edilmesinde önemli bir uygulamadır. Bu çalışmada, karbon, aramid ve intraply karbon/aramid hibrit kumaşlar kullanılarak iki farklı üretim yöntemiyle (vakum destekli reçine transfer kalıplama yöntemi ve vakum torbalama yöntemi) hibrit kompozitler ve tek tip kompozitlerin mekanik özellikleri analiz edilmiştir. Matris elemanı olarak termoset reçinelerden epoksi reçine kullanılmıştır. Üretilen kompozit numunelerin mekanik (çekme testi, sertlik testi) ve morfolojik olarak analiz edilmesinin yanı sıra, intraply hibrit karbon/aramid kompozitlerin ve interply hibrit karbon ve aramid kompozitlerin üretiminde farklı üretim yöntemlerinin sonuçları nasıl etkilediği incelenmiştir. Sonuçlar, VABM (vakum torbalama yöntemi) ile yapılan üretimlerde, Intraply karbon/aramid hibrit numunelerin çekme dayanımı değerinin VARTM (vakum destekli reçine transfer kalıplama) ile yapılanlara göre 1,56 kat daha iyi olduğunu göstermektedir. Sertlik değerlerinin karşılaştırılmasında VARTM ile üretilen Intraply karbon/aramid hibrit numunelerin değerinde VABM ile yapılanlara göre 1,20 kat daha yüksek sonuçlar elde edilmiştir. Tek eksenli çekme testi sonrasında numunelerde SEM analizi kullanılarak lif kırılması, lif çekmesi ve kırılması gibi ara yüzey özellikleri belirlenmiş ve lif ara yüzeylerinin etkileşimlerinin numunelerin mekanik özelliklerini desteklediği tespit edilmiştir.

Abstract

Hybridization is an important application in obtaining the multi-functionality to combine the best properties of each reinforcing element makes up the composite. In this study, hybrid composites and uniform composites were fabricated using carbon, aramid, and intraply carbon/aramid hybrid weaves with two different production methods (vacuum-assisted resin transfer molding process and vacuum bagging process). The mechanical properties of the produced hybrid composites and uniform composites were analyzed with respect to two different methods. Epoxy resin from thermoset resins was used as a matrix element. The composite samples produced were analyzed mechanically (tensile test, hardness test) and morphologically, as well as in the production of intraply hybrid carbon/aramid composites and interply hybrid Carbon and Kevlar composites, how different production methods affect the results. Results show in the productions made with VABM (vacuum bagging method), the tensile strength value of Intraply carbon/aramid hybrid samples was 1.56 times better than the ones made with VARTM (vacuum assisted resin transfer molding). In the comparison of hardness values, 1.20 times higher results were obtained in the value of Intraply carbon/aramid hybrid samples produced with VARTM compared to those made withVABM. Using SEM analysis, the interfacial properties such as fiber breakage, fiber shrinkage, and fracture were determined in the specimens after the uniaxial tensile test, and it was found that the interactions of the fiber interfaces support the mechanical properties of the specimens.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KARACOR, B., ÖZCANLI, M. (2022). Intraply Hibrid Karbon/Aramid Kompozit Malzemelerin Mekanik Özelliklerinin Değerlendirilmesi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 27 - Sayı: 2, 537–556. https://ajindex.com/articles/708698

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Alsaadi, M., Erkliğ, A., and Abbas, M. (2020) Effect of Clay Nanoparticles on the Mechanical and Vibration Characteristics of Intraply Aramid/Carbon Fiber Reinforced Epoxy Composite, Polymer Composites, 41(7),2704–2712
  2. Alsaadi, M. (2019) Hybridization Effects of S-glass fiber on Charpy impact resistance of carbon/aramid fiber reinforced epoxy composite laminates, Materials Research Express, 6(12),125342
  3. ASTM D3039/D3039-M, (2000). Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Material, ASTM, United States
  4. ASTM E92-17, (2017). Standard Test Methods for Vickers Hardness and Knoop Hardness of Metallic Materials, ASTM, United States
  5. Atlıhan, G., and Ergene, B. (2018) Vibration analysis of layered composite beam with variable section in terms of delamination and orientation angle in analytical and numerical methods, Acta Physica Polonica A, 134(1),13–17
  6. Attia, M. A., Abd El-Baky, M. A., and Alshorbagy, A. E. (2017) Mechanical Performance of Intraply and Inter-Intraply Hybrid Composites Based on e-Glass and Polypropylene Unidirectional Fibers, Journal of Composite Materials, 51(3),381–394
  7. Azimpour Shishevan, F. and Akbulut, H. (2019) Effects of Thermal Shock Cycling on Mechanical and Thermal Properties of Carbon/Basalt Fiber-Reinforced Intraply Hybrid Composites, Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Mechanical Engineering, 43(S1),441–449
  8. Balasubramanian, M. (2014) Composite Materials and Processing, CRC Press, Boca Raton
  9. Bandaru, A. K., Patel, S., Ahmad, S., and Bhatnagar, N. (2018) An Experimental and Numerical Investigation on the Low Velocity Impact Response of Thermoplastic Hybrid Composites, Journal of Composite Materials, 52(7),877–889
  10. Bresciani, L. M., Manes, A., Ruggiero, A., Iannitti, G., and Giglio, M. (2016) Experimental Tests and Numerical Modelling of Ballistic Impacts against Kevlar 29 Plain-Woven Fabrics with an Epoxy Matrix: Macro-Homogeneous and Meso-Heterogeneous Approaches, Composites Part B: Engineering, 88,114–130
  11. Bulut, M., Alsaadi, M., Erkliğ, A., and Alrawi, H. (2019) The Effects of S-Glass Fiber Hybridization on Vibration-Damping Behavior of Intraply Woven Carbon/Aramid Hybrid Composites for Different Lay-up Configurations, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 233(9),3220–3231
  12. Chamis, C., Lark, R., and Sinclair, J. (1979) Mechanical Property Characterization of Intraply Hy