Karbon elyaf takviyeli petek yapılı sandviç kompozitlerin mekanik özelliklerine çekirdek malzemenin türü ve kalınlığının etkisi

Abstract

Sandviç kompozitler ağırlıklarına oranla yüksek eğilme ve kayma mukavemetine sahiptirler. Bu sebeple havacılık, uzay, denizcilik, otomotiv, inşaat gibi endüstrilerde yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada; ilk olarak elle yatırma yöntemi ile karbon fiber yüzey plakaları üretilmiştir. Sandviç üretiminde karbon fiber termoset kompozit plakalar yüzey malzemesi olarak, alüminyum, polipropilen ve nomex petek yapılar ise çekirdek malzemesi olarak kullanılmıştır. Bu sandviçler çekirdeğin 5 mm ve 20 mm kalınlığı ile üretilmişlerdir. Bu şekilde 6 farklı cins eğilme numunesi elde edilmiştir. Üç nokta eğilme testleri oda sıcaklığında (23°C) ve şartlandırma kabini içerisinde sıvı nitrojen sıcaklığında -40°C'de gerçekleştirilmiştir. Çekirdek malzeme cinsinin, kalınlığının ve ortam sıcaklığının eğilme direnci üzerindeki etkisi incelenmiştir. Deneyler sonunda elde edilen mekanik özellikler grafik ve tablolar ile karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Ek olarak kırıkların, optik mikroskop altında incelemesi yapılmış olup, sandviçlerin kırılma davranışları araştırılmıştır.

Sandwich composites have high bending and shear strength compared to their weight. For this reason, they are used as building materials in the aerospace, marine, automotive and construction industries. In this study; first, carbon fiber surface plates were produced by hand lay-up method. Carbon fiber thermoset composites were used as the surface material, aluminum, polypropylene and nomex honeycombs as core material in the production of sandwiches. These sandwiches were produced both 5 mm and 20 mm core thickness. In this way, 6 different type of bending samples were obtained. Three point bending tests were performed at room temperature (23°C) and liquid nitrogen temperature in the conditioning chamber at -40°C. The effects of the type and thickness of core material and test temperature on the bending resistance were investigated. At the end of the experiment, obtained mechanical properties were presented in comparative charts and tables. In addition, fractures were also examined under optic microscope and with this method fraction behaviors were investigated.