Year 2019, Volume 9 , Issue 1, Pages 111 - 122 2019-06-30

Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi
Effect of Fiber Thickness on Critical Fiber Ratio in Mechanical Tests of Nettle-Polymethylmethacrylate Composites

Kenan BÜYÜKKAYA [1]


Bu çalışmanın amacı, lif kalınlığına bağlı olarak ısırgan lifi/ polimetilmetakrilat kompozitlerin mekanik testlerinde lifin, kritik oranlarını ( vfkritik.) ortaya koymaktır. Bu amaç için gevrek bir matris olan polimetilmetakrilat kullanıldı. Doğal yöntemle üretilen ısırgan lifi, elle yatırma yöntemi ile  % 1,25, 2,5, 3,75 ve % 5 hacim oranlarında ısırgan lifi takviyeli polimetilmetakrilat kompozitlerin üretiminde kullanıldı. Bu kompzitlerde çekme, eğilme ve darbe mukavemeti, testlerinden elde edilen grafiklerden faydalanılarak, lif kalınlığına bağlı kritik fiber oranları tesbit edildi. Lifin fiziksel özellikleri ve matris ile etkileşimi, sırasıyla XRD ve FITIR testleri ile belirlendi. SEM görüntüleri kırılma yüzeylerinin gözlemlenen mikro yapısı yardımı ile incelendi. Elde edilen verilere göre, kalın liflerde kritik lif çapı değerleri, ince liflere göre daha yüksektir. Bu sonuç, ince liflerin kalın liflere oranla malzemelerin mekanik özelliklerini olumlu yönde etkilediğini gösterir.

The aim of this study was to determine the critical ratios of fiber (vfcrit.) In nettle fiber/polymethyl methacrylate composites depending on fiber thickness. Polymethyl methacrylate, a brittle matrix, was used for this purpose. Nettle fiber, produced by natural method, was used in the production of polymethylmethacrylate composites with nettle fiber fiber with a ratio of 1,25%, 2,5, 3,75 and 5% by Hand lay-up.The tensile strength, bending strength, and impact strength of these compenents were used to obtain critical fiber ratios based on the thickness of the fiber. The physical properties of the fiber and its interaction with the matrix were determined by XRD and FITIR tests, respectively. SEM images were examined with the help of the observed microstructure of the fracture surfaces. According to the obtained data, critical fiber diameter values in thick fibers are higher than thin fibers. The results of the study showed that fine fibers had a positive effect on the mechanical properties of the materials compared to thick fibers.

  • Aslan, M , Kaya, M , Güler, O , Alver, Ü . (2018). Effect Of Fıbre Content On The Mechanıcal Propertıes Of Basalt Fıbre Reınforced Polylactıc Acıd (Pla) Composıtes. Tekstil Ve Konfeksiyon, 28 (1), 66-71
  • Bodros, E. & Baley, C., (2008) Study of the tensile properties of stinging netle fibres (Urtica dioica), Materials Letters, 62, 2143-2145
  • Büyükkaya, K . (2017). Investigation of Mechanical Behavior of Nettle Filled Hybrid Composites of Nettle Fiber-Hazelnut Shell. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5 (4), 133-144. DOI: 10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.337247
  • Callister W.D, (2007) Materials Science and Engineering: An Introduction, seventh ed., John Wiley & Sons.
  • Ghosh R, Reena G, Krishna A.R., Raju B.H.L. (2011). Effect of fibre volume fraction on the tensile strength of Banana fibre reinforced vinyl ester resin composites. Int JAdv Eng Sci Technol, 4(1), 89–91.
  • Gümüskaya, E.; Usta, M.; Kirei, H. The effects of various pulping conditions on crystalline structure of cellulose in cotton linters. Polym. Degrad. Stab. 2003, 81, 559–564.
  • Huang, G., Nettle (2005). (Urtica cannabina L) fibre, properties and spinning practice, Journal of the Textile Institute, 96(1),11-15
  • Hughes, M. Hıll, C. A. S. & Hague. J. R. B. W. (2002). The fracture toughness of bast fibre reinforced polyester composites, Journal of Materıals Scıence, 37, 4669 – 4676
  • Jonoobi, M., Harun, J., Tahir, P., Zaini, L., S. Saiflu A.S., & Makinejad, M., (2010). Characteristics of nanofibers extracted from kenaf core, Bio- Resources, 5(4), 2556–2566.
  • Ku , H., Wang, H., Pattarachaiyakoop, N., Trada, M., (2011) A review on the tensile properties of natural fiber reinforced polymer composites, Composites Part B: EngineeringVolume 42 (4) , 856–873
  • Kumar, B.P, Dharmendra, M. & Shrey, V. (2013). Tensile Behavior Of Nettle Fiber Composites Exposed To Various Environments, Journal Of Natural Fıbers, 10(3), 244-256
  • Lanzilao, G. Goswami, P. & Blackburn, R.S. (2016). Study of the morphological characteristics and physical properties of Himalayan giant nettle (Girardinia diversifolia L.) fibre in comparison with European nettle (Urtica dioica L.) fibre Materials Letters, 181, 200–203 Madsen B, Hoffmeyer P.,Lilholt H. (2007). Hemp yarn reinforced composites – II. Tensile properties. Compos Part A: Appl Sci Manuf, 38, 2204–2215.
  • Madsen B, Thygesen A., Liholt H. (2009) Plant fibre composites – porosity and stiffness,Compos Sci Technol,69,1057–1069. Malkapuram R, Kumar V, Yuvraj SN. Recent development in natural fibre reinforced polypropylene composites. J. Reinf Plast Compos 2008;28:1169–89.
  • Messiry, M.E. (2013). Theoretical analysis of natural fiber volume fraction of reinforced composites, Alexandria Engineering Journal, 52 (3), 301-306.https://doi.org/10.1016/j.aej.2013.01.006
  • Nechwatal A, Mieck K.P., Reusmann T. (2003). Developments in the characterization of natural fibre properties and in the use of natural fibres for composites. Comp Sci Tech.,63, 1273-1279.
  • Ornaghi, H.L., Jr.; Poletto, M.P.; Zattera, A.J., (2014) Amico, S.C. Correlation of the thermal stability and the decomposition kinetics of six different vegetal fibers. Cellulose , 21, 177–188.
  • Pan N, (1993) Theoretical determination of the optimal fiber volume fraction and fiber‐matrix property compatibility of short fiber composites, polymer composite, 14:(2) 85-93
  • Paukszta, D. Mańkowski, J. Kołodziej, J. & Szostak, M. (2013). Polypropylene (PP) Composites Reinforced with Stinging Nettle (Utrica dioica L.) Fiber, Journal of Natural Fibers, 10 (2) , 147-158
  • Shah,D. U., Schubel, P. J., Licence P. & Clifford, J. (2012). Determining the minimum, critical and maximum fibre content for twisted yarn reinforced plant fibre composites, Composites Science and Technology, 72, 1909–1917
  • Takagi, R.B., Nakagaito, A.N. (2016). Tensile and flexural properties of polylactic acid-based hybrid green composites reinforced by kenaf, bamboo and coir fibers, Industrial Crops and Products, 94 (30), 562–573
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0002-8263-0756
Author: Kenan BÜYÜKKAYA (Primary Author)
Institution: GİRESUN ÜNİVERSİTESİ, MESLEK YÜKSEKOKULU
Country: Turkey


Dates

Publication Date : June 30, 2019

Bibtex @research article { kfbd554085, journal = {Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi}, issn = {1309-4726}, eissn = {2564-7377}, address = {Giresun Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Güre Yerleşkesi 28200 / Giresun}, publisher = {Giresun University}, year = {2019}, volume = {9}, pages = {111 - 122}, doi = {10.31466/kfbd.554085}, title = {Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi}, key = {cite}, author = {BÜYÜKKAYA, Kenan} }
APA BÜYÜKKAYA, K . (2019). Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi , 9 (1) , 111-122 . DOI: 10.31466/kfbd.554085
MLA BÜYÜKKAYA, K . "Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi". Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 9 (2019 ): 111-122 <https://dergipark.org.tr/en/pub/kfbd/issue/45378/554085>
Chicago BÜYÜKKAYA, K . "Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi". Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 9 (2019 ): 111-122
RIS TY - JOUR T1 - Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi AU - Kenan BÜYÜKKAYA Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.31466/kfbd.554085 DO - 10.31466/kfbd.554085 T2 - Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 111 EP - 122 VL - 9 IS - 1 SN - 1309-4726-2564-7377 M3 - doi: 10.31466/kfbd.554085 UR - https://doi.org/10.31466/kfbd.554085 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi %A Kenan BÜYÜKKAYA %T Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi %D 2019 %J Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi %P 1309-4726-2564-7377 %V 9 %N 1 %R doi: 10.31466/kfbd.554085 %U 10.31466/kfbd.554085
ISNAD BÜYÜKKAYA, Kenan . "Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi". Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 9 / 1 (June 2019): 111-122 . https://doi.org/10.31466/kfbd.554085
AMA BÜYÜKKAYA K . Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi. KFBD. 2019; 9(1): 111-122.
Vancouver BÜYÜKKAYA K . Isırgan-Polimetilmetakrilat Kompozitlerin Mekanik Testlerinde Lif Kalınlığının Kritik Lif Oranına Etkisi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 9(1): 122-111.