Aerosil ve Tinkal Parçacık Takviyesinin Yığın Kalıp Bileşiği (BMC) Kompozitlerin Mekanik Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Fiber takviyeli plastikler (FRP) olarak bilinen kompozit malzemelerin yüksek dayanım ve düşük ağırlık gibi nitelikli özellikleri sebebi ile endüstride çok geniş kullanım alanları bulunmaktadır. Endüstrideki kullanım yerine göre FRP kompozitlerin birçok üretim yöntemi bulunmaktadır. Bunlardan biri olan yığın kalıp bileşiği (BMC) yöntemi ise belirli ölçülerde kırpılmış fiber takviyelerinin termoset matris malzemeleri ve çeşitli dolgu malzemeleri ile karıştırılarak hamur haline getirilmesi, ardından ısıtmalı metal yapılı kalıplarda şekillendirilmesi şeklinde uygulanmaktadır. Bu çalışmada elektrik panolarının üretildiği bir tesisin halihazırda üretim yaptığı reçetelerine tinkal ve füme silika (aerosil) tozları takviye edilerek son ürünlerin mekanik dayanımlarını artırmak amaçlı deneysel bir çalışma gerçekleştirilmiştir. BMC hamurların hazırlıkları aşamasında bu tozların literatürde yer alan kullanım oranları dikkate alınarak tinkal tozlarından kütlece %1 ve %2, aerosil tozlarından ise %1 ve %3 oranlarında katkı yapılmıştır. Elde edilen karışımlar FRP kompozitler için çekme ve eğme test standartlarına göre hazırlanmış olan metalik kalıplara dökülmüş ve 100°C sıcaklıkta 5 dakika süre ile kürlenmiştir. Elde edilen test numuneleri çekme, 3 nokta eğilme ve FTIR analizlerine tabi tutulmuştur. Sonuçlar incelendiğinde kütlece %2 oranında takviye edilen tinkal parçacıklarının çekme gerilmesi değerlerinde sırasıyla %4,9 ve %6,7 oranında iyileştirme sağladığı görülmüştür. Buna karşın aerosil parçacıklarının kompozit yapıyı bir miktar daha kırılgan hale getirdiği görülmüştür. Eğilme dayanımlarında ise eklenen katkıların tümünde belirli oranda iyileştirme gözlemlenirken en yüksek eğilme gerilmesi değeri kütlece %2 oranında takviye edilen aerosil katkılı numunelerde 69,98 MPa olarak not edilmiştir. Bu bulgular, tinkal ve aerosil'in BMC kompozitlerin performansını artırabilecek potansiyel katkı maddeleri olduğunu göstermektedir.