The development of self-healing functions of composite structures via microvascular channels


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Müh., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ERAY KOŞTUR

Danışman: Necdet Geren

Özet:

Yüksek özgül mukavemet ve modüle sahip karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) kompozitler, hafiflik ve yüksek mukavemet gerektiren havacılık ve otomotiv uygulamaları için oldukça uygundur. Bununla birlikte, servis süresi boyunca statik ve dinamik etkilerin bir sonucu olarak malzeme hasarına neden olan düşük çatlak direnci ve zayıf eksen dışı mukavemeti nedeniyle CFRP'nin kullanımı sınırlıdır. Ayrıca yerel hasarlardan kaynaklanan arızaların tahmini şu ana kadar güvenilir değildir. Bu çalışma, kompozit yapının, mekanik özelliklerini korurken yeni bir mikrovasküler kanal mekanizması aracılığıyla kendi kendini iyileştirme özelliğini kazanmasını ve bunun sonucunda yapısında oluşan mikro boyuttaki çatlakların onarılmasını amaçlamaktadır. Farklı kanal konfigürasyonlarının yapının mekanik özelliklerine etkisi mekanik testlerle değerlendirilmiştir. Onarıcı ajan olarak kullanılan malzeme, mikrovasküler kanallara enjekte edilmiş ve çatlak kanallar boyunca ilerledikçe matriks içerisine dağılan  katalizörün tetiklediği reaksiyon farklı koşullarda belirlenmiştir. Çatlak ilerleme testi, farklı iyileşme süreleri ve yaklaşımlar için gerçekleştirilmiştir. Uygulanan yaklaşımlarda %136 ve %149'a kadar iyileşme verimliliği gözlemlenmiştir.