Geri Dön

Hindi tüyü lifleriyle güçlendirilmiş PLA kompozit malzemelerin mikroyapısal, termal ve mekanik özelliklerin incelenmesi

Investigation of microstructural, thermal and mechanical properties of PLA composite materials reinforced with turkey feather fibers

  1. Tez No: 1021232
  2. Yazar: MOMİN ALİHUSEYNOV
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜRCAN YILDIRIM, DOÇ. DR. UĞUR SOYKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, farklı ağırlık oranlarında (%1, %3, %5, %7 ve %10) hindi tüyü lifleri (TFF) ile güçlendirilmiş polilaktik asit (PLA) esaslı biyokompozitlerin mikroyapısal, termal ve mekanik özellikleri incelenmiştir. TFF, temizleme, dezenfeksiyon, kurutma ve eleme işlemlerinden sonra eriyik karıştırma ve enjeksiyon kalıplama yoluyla PLA matrisine katılmıştır. Numuneler çekme deneyi, kararlı durum ısıl iletkenlik ölçümü ve 2000x büyütmede taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Saf PLA, 0,8267 kN ile en yüksek maksimum yükü göstermiş; takviyeli numuneler içinde %3 TFF içeren kompozit 0,5863 kN ile en iyi mekanik dengeyi sağlamıştır. TFF oranı arttıkça etkin ısıl iletkenlik 0,1593 W/mK değerinden 0,0866 W/mK değerine düşmüş ve %10 TFF içeriğinde saf PLA'ya göre yaklaşık %45,6 azalma belirlenmiştir. SEM görüntüleri, artan lif oranıyla gözenek, mikroboşluk, lif kümelenmesi ve arayüzey ayrılmasının arttığını göstermiştir. Bulgular, yaklaşık %3 TFF içeriğinin mekanik bütünlük açısından uygun olduğunu, daha yüksek lif oranlarının ise ısıl yalıtım potansiyelini artırmakla birlikte mekanik performansı sınırladığını ortaya koymaktadır. Böylece atık hindi tüylerinin düşük maliyetli ve yenilenebilir bir takviye olarak değerlendirilmesine yönelik bileşim-mikroyapı-özellik ilişkisi kurulmuştur.

Özet (Çeviri)

This study investigated the microstructural, thermal, and mechanical properties of polylactic acid (PLA) biocomposites reinforced with turkey feather fibers (TFFs) at 1, 3, 5, 7, and 10 wt.%. After cleaning, disinfection, drying, and sieving, the fibers were incorporated into PLA by melt mixing and injection molding. The specimens were characterized by tensile testing, steady-state thermal conductivity measurement, and scanning electron microscopy (SEM) at 2000x magnification. Pure PLA exhibited the highest maximum load (0.8267 kN), whereas the 3 wt.% TFF composite provided the best mechanical balance among the reinforced specimens (0.5863 kN). Increasing TFF content reduced effective thermal conductivity from 0.1593 W/mK for pure PLA to 0.0866 W/mK at 10 wt.% TFF, corresponding to an approximately 45.6% reduction. SEM micrographs showed progressively greater porosity, microvoid formation, fiber agglomeration, and interfacial debonding with increasing fiber content. The findings indicate that about 3 wt.% TFF is suitable when mechanical integrity is prioritized, while higher loadings improve thermal-insulation potential at the expense of mechanical performance. The study establishes a composition-microstructure-property relationship that supports the valorization of waste turkey feathers as a low-cost, renewable reinforcement for sustainable PLA composites.

Geri Dön