Investigations of flax fiber and basalt fiber containing poly(lactic acid) hybrid eco-composites
Keten elyaf ve bazalt elyaf içeren poli(laktik asit) hibrit eko kompozitlerin incelenmesi
- Tez No: 490348
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEHA TİRKEŞ, DR. ÜMİT TAYFUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya Mühendisliği, Polymer Science and Technology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kompozit polimerler, Composite polymers
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği ve Uygulamalı Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, poly(laktik acid) (PLA) keten elyaf (FF) ve basalt elyaf (BF) ile tek başlarına ve birlikte hibrit formlarında eklenerek güçlendirilmiştir. BF ve FF içeren PLA eko-kompozitler, % 30 sabit karıştırma oranında çift vidalı mikro-karıştırıcı kullanılarak hazırlanmıştır. Test numuneleri, laboratuvar ölçekli enjeksiyon kalıplama ile şekillendirilmiştir. Kompozitlerin mekanik özellikleri, ısısal-mekanik karakteristikleri, akış davranışları ve morfolojik özellikleri sırasıyla çekme, Shore sertlik, darbe testleri, dinamik mekanik analiz (DMA), erime akış indisi (MFI) testi ve taramalı elektron mikroskopisi (SEM) tekniği ile incelenmiştir Mekanik test sonuçları, hibrit kompozitlerde BF miktarı arttıkça çekme dayanımı, yüzde uzama, elastik modül ve darbe dayanımı değerlerinin arttığını göstermektedir. Bunun aksine, FF eklenmesi ters etki sergilemektedir; bu değerler FF konsantrasyonu arttıkça gözle görülür şekilde düşmektedir. Diğer bir yandan, yüksek FF yüklemelerinde bir miktar fazla sertlik değerleri saptanmaktadır. DMA analizi göstermektedir ki, BF eklenmesi PLA'nın camsı geçiş sıcaklığını bir derece arttırırken hibrit ve FF içeren kompozitlerde bu sıcaklığı daha düşük değerlere kaydırmaktadır. Mekanik test sonuçlarına benzer şekilde kompozitlerin depolama modülleri BF konsantrasyonu ile artmakta, FF eklenmiş kompozitlerde belirgin düşüşler saptanmaktadır. MFI testi sonuçları, tek başlarına FF ve BF eklemeleri PLA'nın MFI değerinde sırasıyla dört ve iki kat artışa neden olduğunu göstermektedir. Hibrit kompozitler, PLA/FF ve PLA/BF kompozitlerinin MFI değerlerinin arasında ortalama değerler sergilemektedir. SEM analizine göre, basalt elyaflar PLA matrisi içinde keten elyaflara kıyasla daha homojen dağılım göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, poly(lactic acid) (PLA) was reinforced with flax fiber (FF) and basalt fiber (BF) as both individually and together hybrid forms. BF and FF containing PLA eco-composites were prepared using twin-screw micro-compounder at the total constant mixing ratio of 30 wt%. Test specimens were shaped by lab-scale injection-molding. Mechanical properties, thermo-mechanical characteristics, flow behaviors and morphological properties of composites were investigated by tensile, Shore hardness, impact tests, dynamic mechanical analysis (DMA), melt flow index (MFI) test and scanning electron microscopy technique (SEM), respectively. Mechanical test results show that tensile strength, percentage strain, elastic modulus and impact strength are extend up to higher values with increase in BF content in hybrid composites. On the contrary, presence of FF displays negative effect in which these values drop down drastically as the FF concentration increases. On the other hand, slightly higher hardness values are obtained by the addition of FF at higher loadings. DMA analysis reveals that BF inclusion leads glass transition temperature of PLA to one point higher but hybrid and FF containing composites shift that temperature to lower values. Similarly with mechanical test results, storage modulus of composites enhance with increase in BF concentration and remarkable decreases are observed for FF filled composites. MFI results display that additions of FF and BF individually cause fourfold and twofold increase for MFI value of PLA. Hybrid composites exhibit average MFI values between PLA/FF and PLA/BF composites. According to SEM analysis, basalt fibers disperse more homogeneously in PLA matrix as compared with flax fibers.
Benzer Tezler
- Doğal fiber takviyeli hibrit kompozit üretimi ve mekanik özelliklerinin İncelenmesi
Production of natural fiber reinforced hybrid composites and investigation of mechanical properties
ÖZLEM KELEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriBatman ÜniversitesiMalzeme ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAHYA HIŞMAN ÇELİK
- Polimer esaslı fiber takviyeli kompozit malzemelerin tribolojik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of tribological and mechanical properties of polymer based fiber reinforced composites
NESLİHAN ÖZSOY
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH MİMAROĞLU
- Keten ve pamuk karışımlarının rıng ve open-end iplikçiliklerinde eğrilmesi üzerine bir araştırma
An investigation on ring and open-end spinning of flax/cotton blends
AYŞE ŞEVKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KADOĞLU
- Doğal elyaf takviyeli kompozitlerde ömrün analitik ve nümerik incelenmesi
Analytical and numerical investigation of fatigue life in natural fiber reinforced composites
TAHA ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ
- Keten elyaf takviyesi ile hibritleştirmenin CTP kompozitlerin darbe dayanımına etkilerinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the effects on impact strength of hybridization of GFR polymer composites with flax fiber reinforcement
UĞUR KOZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEHCET DAĞHAN