Doğal fiber takviyeli organo kil destekli kompozit malzeme üretimi ve mekanik özelliklerin incelenmesi

Abstract

Bu çalışma sürdürülebilirlik alternatif mühendislik uygulamaları için doğal elyaf takviyeli ve nano boyutlu katkı maddesi içeren polimer kompozit malzemelerin üretimi ve performans analizlerini incelenmektedir. Çalışmanın ana amacı, keten elyaf takviyeli ve farklı oranlarda organo kil katkılı epoksi esaslı termoset kompozit malzemelerin araştırılması ve bu kompozitlerin mekanik olarak incelenmesidir . Bu deneyde, organo kil , keten lifli takviyeli kompozit parçaların performansı üzerindeki performans incelenmektedir. Numune üretilen matris olarak iki bileşenli epoksi reçine sistemi tercih edildi. Takviye edici malzeme olarak yüksek dayanıma sahip, doğal, biyobozunur, çevre dostu keten elyaf kullanılmıştır. Kompozit sistemin mekanik özelliklerini belirlemek için belirli oranlarda organo katkı karışımları eklenmiştir. Vakum torbalama üretim tekniği ile kompozit numuneler üretilmiştir. Bu üretim tekniği sayesinde reçine, elyaflara etkin şekilde nüfuz etmiş olup, gözenek ve deleminasyon gibi üretim hatalarını minimize edilmesini sağlamıştır. Üretilen numuneler üzerinde çekme testi, üç nokta eğme testi, izod darbe testi, titreşim testi ve sertlik testi gerçekleştirildi. Elde edilen veriler , bu malzemelerin otomotiv gibi dayanıklılığım ve yoğunluklara karşı dirençli uygulama alanlarında kullanılabileceğini ortaya koyuyor . Böylece, elyafın dayanıklığı ile organo katkının birlikte kullanımı sayesinde mekanik dayanım, hafiflik ve sürdürülebilirlik gibi özelliklerin optimize edilebileceği anlaşılmıştır . Çalışma, hafif, biyobozunur ve yüksek performanslı kompozit malzemelerin geliştirilmesine katkı sunmakta; aynı zamanda sürdürülebilir tasarım ve çevre dostu üretim yelpazesine yönelik literatür ve uygulamaya yönelik önemli bilgiler ortaya koymaktadır.

This study investigates the production and performance analysis of polymer composite materials containing natural fiber reinforcement and nano-sized additives for sustainable alternative engineering applications. The main objective of the study is to investigate and mechanically examine epoxy-based thermoset composite materials reinforced with flax fiber and various proportions of organoclay. This experiment examines the performance of composite parts reinforced with organoclay and flax fiber. A two-component epoxy resin system was chosen as the matrix for the sample production. High-strength, natural, biodegradable, and environmentally friendly flax fiber was used as the reinforcement material. Organoadditive mixtures were added at specific ratios to determine the mechanical properties of the composite system. Composite samples were produced using the vacuum bagging production technique. This production technique effectively penetrated the resin fibers, minimizing manufacturing defects such as porosity and delamination. Tensile tests, three-point bending tests, Izod impact tests, vibration tests, and hardness tests were performed on the produced samples. The data obtained demonstrate that these materials can be used in applications requiring durability and resistance to high density, such as the automotive industry. Thus, it has been demonstrated that properties such as mechanical strength, lightness, and sustainability can be optimized through the combined use of fiber durability and organoadditives. The study contributes to the development of lightweight, biodegradable, and highperformance composite materials, while also providing important insights into the literature and practice of sustainable design and environmentally friendly production.