Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi / 2021 / Cilt: 36 - Sayı: 4

Çeşitli Matris Malzemelerinin Bazalt/Jüt/Cam Elyaf Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Mekanik Özelliklerine Etkisi

Effect of Various Matrix Materials on Mechanical Properties of Basalt/Jute/Glass Fiber Reinforced Hybrid Composites

Sayfa
941–954
Yayın Tarihi
2021-12-29
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, epoksi ile güçlendirilmiş bazalt elyaf/cam elyafın (100 gr/m²) çekme mukavemetinin üretilen tüm kompozitler içinde en yüksek olduğunu göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu araştırmada, farklı matris malzemelerinin (epoksi ve vinilester) Bazalt, Jüt ve Cam elyaf esaslı hibrit kompozitlerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi mekanik ve morfolojik olarak analiz edilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Takviye elemanı olarak bazalt elyaf kumaş, Jüt elyaf kumaş ve 86 gr/m² ve 100 gr/m² cam elyaf kumaşlar, matris malzemesi olarak epoksi ve vinylester kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlar, epoksi ile güçlendirilmiş bazalt elyaf/cam elyafın (100 gr/m²) çekme mukavemetinin üretilen tüm kompozitler içinde en yüksek olduğunu göstermektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Matriks malzeme · Cam fiber · Bazalt fiber

Özet

Bu araştırmada, farklı matris malzemelerinin (epoksi ve vinilester) Bazalt, Jüt ve Cam elyaf esaslı hibrit kompozitlerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi mekanik ve morfolojik olarak analiz edilmiştir. Çekme testi ve Vickers sertlik testi ile mekanik test sonuçları elde edilirken, Taramalı Elektron Mikroskobu ile morfolojik görüntüler elde edildi. Takviye elemanı olarak bazalt elyaf kumaş, Jüt elyaf kumaş ve 86 gr/m² ve 100 gr/m² cam elyaf kumaşlar, matris malzemesi olarak epoksi ve vinylester kullanılmıştır. Üretim tekniği olarak vakum destekli reçine transfer kalıplama yöntemi kullanılmıştır. Sonuçlarda, farklı takviye elemanı tipleri ve farklı matris malzemelerinin kullanılmasının üretilen kompozit numunelerin mekanik özelliklerini nasıl etkilediği verilmiştir. Sonuçlar, epoksi ile güçlendirilmiş bazalt elyaf/cam elyafın (100 gr/m²) çekme mukavemetinin üretilen tüm kompozitler içinde en yüksek olduğunu göstermektedir. Mikrosertlik açısından bazalt elyaf/cam elyaf (100 gr/m²) takviyeli epoksi kompozitlerin sertlik değeri, bazalt/cam elyaf (100 gr/m²) takviyeli vinylester kompozitlere göre 1,39 kat daha yüksektir. Hibrit kompozitlerde fiber kopma ve kırılma modunu incelemek için taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi kullanılmıştır. Analiz sonucunda SEM sonuçlarının da mekanik test sonuçlarını desteklediği görülmüştür.

Abstract

In this research, the effect of different matrix materials (epoxy and vinylester) on the mechanical properties of Basalt, Jute, and Glass fiber-based hybrid composites were analyzed mechanically and morphologically. The mechanical test results were achieved by the Tensile test and Vickers hardness test, while morphologic images were obtained by Scanning Electron Microscopy. Basalt fiber fabric, Jute fiber fabric, and Glass fiber fabrics of 86 gr/m² and 100 gr/m² were used as reinforcement elements, while epoxy and vinylester were utilized as matrix materials. A vacuum assisted resin transfer molding method was used as the production technique. In the results, it is given how the use of different reinforcement element types and different matrix materials affects the mechanical properties of the produced composite samples. Results show that the tensile strength of basalt fiber/glass fiber (100 gr/m²) reinforced with epoxy is the highest in all of the produced composites. In terms of microhardness, the hardness value of basalt fiber/glass fiber (100 gr/m²) reinforced epoxy composites have 1.39 times higher than basalt/glass fiber (100 gr/m²) reinforced vinylester composites. Scanning electron microscopy (SEM) analysis was utilized to examine the fiber rupture and fracture mode in hybrid composites. As a result of the analysis, also it was observed SEM results support the mechanical test results.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KARAÇOR, B., ÖZCANLI, M. (2021). Çeşitli Matris Malzemelerinin Bazalt/Jüt/Cam Elyaf Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Mekanik Özelliklerine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi, Cilt: 36 - Sayı: 4, 941–954. https://ajindex.com/articles/715343

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Monaldo, E., Nerilli, F.,Vairo, G., 2019. Basalt-Based Fiber-reinforced Materials and Structural Applications in Civil Engineering. Composite Structures, 214, 246–263
  2. Nayak, S.Y., Shenoy,S.,Hameed Sultan, M.T., Kini, C.R., Seth, A., Prabhu, S., Safri, S.N.A., 2021. Effect of CNT-Based Resin Modification on the Mechanical Properties of Polymer Composites. Frontiers in Materials, 7, 1–14
  3. Sfarra, S., Ibarra- Castanedo, C., Santulli, C., Paoletti, A., Paoletti, D., Sarasini, F., Bendada, A., Maldague, X., 2013. Falling Weight Impacted Glass and Basalt Fibre Woven Composites Inspected Using Non-destructive Techniques. Compos. Part B Eng. 45, 601–608
  4. Prasath, K.A., Krishnan, B.R., 2013. Mechanical Properties of Woven Fabric Basalt/Jute Fibre Reinforced Polymer Hybrid Composites. International Journal of Mechanical Engineering Robotics Research, 2(4), 279-290
  5. Andrew, J., Ramesh, C., 2015. Residual Strength and Damage Characterization of Unidirectional Glass–basalt Hybrid/Epoxy CAI Laminates. Arabian Journal for Science and Engineering, 40, 1695–1705
  6. Balaji, K.V., Shirvanimoghaddam, K., Rajan, G.S., Ellis, A.V., Naebe, M., 2020. Surface Treatment of Basalt Fiber for Use in Automotive Composites. Materials Today Chemistry,17, 100334
  7. Abd El-Baky, M.A., Attia, M.A., Abdelhaleem, M.M., Hassan, M.A., 2020. Flax/basalt/E-glass Fibers Reinforced Epoxy Composites with Enhanced Mechanical Properties. Journal National Fibers, Ahead of Print, 1–15
  8. Bijlwan, P.P., Prasad, L., Sharma, A., 2021. Recent Advancement in the Fabrication and Characterization of Natural Fiber Reinforced Composite: A Review. Materials Today: Proceedings, 44, 1718–1722
  9. Fiore, V., Scalici, T., Di Bella, G., Valenza, A., 2015. A Review on Basalt Fibre and its Composite. Composites Part B: Engineering, 74, 74–94
  10. Mishra, R., Jamshaid, H., Militky, J., 2017. Basalt Nanoparticle Reinforced Hybrid Woven Composites: Mechanical and Thermo-mechanical Performance. Fibers Polymers. 18, 2433–2442
  11. Zareei, N., Geranmayeh, A., Eslami-Farsani, R., 2019. Interlaminar Shear Strength and Tensile Properties of Environmentally-friendly Fiber Metal Laminates Reinforced by Hybrid Basalt and Jute Fibers. Polymer Testing, 75, 205–212
  12. Tóth, L.F., Sukumaran, J., Szébenyi, G., Kalácska, A., Fauconnier, D., Nagarajan, R., De Baets, P., 2020. Large-scale Tribological Characterisation of Eco-friendly Basalt and Jute Fibre Reinforced Thermoset Composites. Wear, 450–451, 203274