DÜŞÜK HIZLI DARBE YÜKÜNE MARUZ KOMPOZİT PLAKALARA ASİDİK ORTAMIN ETKİSİ

Abstract

Bu çalışmada, cam elyaf takviyeli epoksi kompozit numunelerin darbe davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla 100x100 mm boyutlarında 8 tabakalı kompozit numuneler vakum infüzyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Numuneler, oda sıcaklığında güneş görmeyen kapalı bir kavanozdaki hidroklorik asit çözeltisi (asit derişikliği %15 ve % 25) içinde, farklı sürelerde bekletilmiştir. Darbe testleri Fractovis Plus darbe test cihazı kullanılarak, iki farklı darbe enerjisinde (20J ve 30J) gerçekleştirilmiştir. Kuvvet çökme eğrileri, darbe enerjisi-maksimum kuvvet eğrileri, darbe enerjisi, çökme eğrileri, hız-zaman eğrileri ve kuvvet-zaman eğrileri çizilmiştir. Hidroklorik asit çözeltisinde bekletilen numunelerden elde edilen deney sonuçları ile oda sıcaklığında bekletilen numunelerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda, asidik ortamın kompozit numunelerin yük taşıma kapasitesini azalttığı fakat eğri tipini değiştirmediği görülmüştür.

Keywords

• Kompozit malzeme,Asit çözeltisi,Darbe davranışı,Hasar,Darbe enerjisi

THE EFFECT OF ACIDIC ENVIRONMENT ON COMPOSITE PLATES SUBJECTED TO LOW VELOCITY IMPACT

Abstract

In this study, impact behaviors of glass fiber/epoxy composite plates have been investigated, experimentally.  For this purpose, composite samples have been manufactured in dimensions of 100x100 mm and with layer of 8. The specimens kept into hydrochloric acid solutions (acid concentration 15% and 25%)   in a closed glass jar in sunless for different exposure times at room temperature. Impact tests were performed using Fractovis Plus impact test machine at two different impact energies (20J and 30J). After impact tests, force- deflection curves, impact energy- deflection, velocity-time and force-time have been plotted. The experiments results obtained from the specimens kept into hydrochloric acid solutions were compared with no immersed specimens. As a result of experimental studies, it was seen the acidic environment reduced the load carrying capacity of composite specimens but did not change the curve type. 

Keywords

• Composite material,Acid solution,Impact behavior,Damage,Impact energy

References

1. Aktaş, M., Ataş, C., İçten, B.M., Karakuzu, R., 2009. An Experimental Investigation of the Impact Response of Composite Laminates. Composite Structures, 87, 307-313.
2. Amaro AM, Reis PNB, Neto MA, Louro C. 2013a. Effects of Alkaline and Acid Solutions on Glass/Epoxy Composites. Polymer Degradation and Stability, 98, 853–862.
3. Amaro AM, Reis PNB, Neto MA, Louro C. 2013b. Effect of Different Acid Solutions on Glass/Epoxy Composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 32(14), 1018–1029.
4. Baucom, J.N., Zikry, M.A. 2005. Low Velocity Impact Damage Progression in Woven E-Glass Composite Systems. Composites, 36, 658-664. Berk, B., Karakuzu, R., İçten, BM., Arıkan, V., Arman, Y., Atas, C ve Gören, A., 2016. An Experimental and Numerical Investigation on Low Velocity Impact Behavior of Composite Plates, Journal of Composite Materials, 50(25), 3551–3559.
5. Dorigato, A., Pegoretti, A., 2014. Flexural and Impact Behaviour of Carbon/Basalt Fibers Hybrid Laminates, Journal of Composite Materials, 48(9), 1121–1130.
6. Fidan, S., Avcu, E., Sınmazçelik, T. 2011. Cam Fiber Takviyeli Polyester Kompozitte Tekrarlı Darbe Yüklemeleriyle Oluşan Hasar Mekanizmaları, I. Ulusal Ege Kompozit Malzemeler Sempozyumu, 17-19 Kasım, İzmir, 1-12.
7. Hosur, M.V., Adbullah, M., Jeelani, S., 2005. Studies on the Low-Velocity Impact Response of Woven Hybrid Composites, Composite Structures, 67, 253-262.
8. Karaca, H., 2018. Kompozit Malzemelerin Darbe Davranışına Asidik Ortamın Etkisi ve Taguchi Metoduyla Analizi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 86s, Isparta.

9. Mahmoud KM.,Tantaw SH, 2003. Effect of Strong Acids on Mechanical Properties of Glass/Polyester GRP Pipe at Normal and High Temperatures, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 42(4), 677-688.
10. Mathivanan, N.R., Jerald, J. 2010. Experimantal Investigation of Woven E-Glass Composite Laminates Subjected to Low-Velocity Impact at Different Energy Levels, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 9(7): 643-652.
11. Mortas, N., Er, O., Reis, PNB, Ferreira, JAM, 2014. Effect of Corrosive Solutions on Composites Laminates Subjected to Low Velocity Impact Loading, Composite Structures, 108, 205-211.
12. Naik, N.K., Meduri, S., Sekher, Y. C. 2000. Polymer Matrix Woven Fabric Composites Subjected to Low Velocity Impact: Part II-Effect of Plate Thickness, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 19 (13), 1031-1055.
13. Reis, PNB., Neto, MA., Amaro, AM., 2018. Effect of the Extreme Conditions on the Tensile Impact Strength of GFRP Composites, Composite Structures, 188, 48-54.
14. Yılmaz, T., Sınmazçelik , T., 2010. Experimental Investigation of Acid Environment Influences on Load-Bearing Performance of Pin-Connected Continuous Glass-Fiber-Reinforced Polyphenylenesulfide Composites, Polymer Composites, 31, 1-9.
15. Stamenovic M, Putic S, Rakin M, Medjo B, Cikara D. , 2011. Effect of Alkaline and Acid Solutions on the Tensile Properties of Glass-Polyester Pipes. Materials and Design, 32, 2456-2461.
16. Uyaner, M., Kara, M., Ataberk, N. 2007. E Camı/Epoksi Tabakalı Kompozitlerin Düşük Hızlı Darbe Davranışına Numune Boyutlarının Etkisi, 8. Uluslararası Kırılma Konferansı Bildiriler Kitabı, , 7-9 Kasım, İstanbul, 361-368.