Kompozit malzemeler, endüstrinin her alanında sağladıkları avantajlar nedeniyle,
istenilen farklı tipteki mekanik, fiziksel veya kimyasal özellikleri yeterli olmayan polimer
malzemelerin farklı tipte ve miktarlarda doğal lif ya da sentetik fiberler ile desteklenmesi
sonucunda üretilen karma yapılı malzemelerdir. Özellikle lifli kompozit yapıların
geliştirilmesi ve özellikleri üzerine, son zamanlarda çok sayıda çalışma bulunmaktadır.
Bununla birlikte; yeni araştırmalar yapay fiberler yerine doğal fiberlerle üretilebilecek
biyokompositlerin üretimi üzerine yoğunlaşmıştır. Bu çalışmalar kesik elyaf üretim
süreçlerinde üretim yöntemlerinin geliştirilmesi ve aynı zamanda bu polimerlere ilişkin
özellik profili geliştirilmesi ile ilgilidir. Yapılan çalışmanın biyokompozit oluşturabilecek
atık sınıfında değerlendirilebilecek kadar ucuz doğal fiberlerin kompozit bileşiminde
kullanılarak biyopolimerlerin üretilebilirliliğin araştırılması ve özelliklerinin tespitini
kapsamaktadır.
Bu çalışmada, doğal lif takviyeli kompozit malzemelerde takviye malzemesi olarak
en çok kullanılan selüloz esaslı doğal lifler yerine yine lifli yapıya sahip çam kozalağı ve
fındık kabuğu takviyesi kullanımı denenmiş, içyapıları, fiber-matris uyumu, özellikler
üzerinde büyük etkisi olan fiber-matris bağ mukavemeti, kompozitlerin mekanik, fiziksel ve
tribolojik özellikleri ayrıntılı olarak ilk defa incelenmiştir. Biyokompozitlerin üretilmesinde
polietilen ve epoksi matris malzeme kullanılmıştır. Polietilen matrisli kompozitlerin
üretiminde ekstrüzyon yöntemi, epoksi matrisli kompozitlerin üretiminde açık döküm
yöntemi seçilmiştir. Proje kapsamında kompozit malzemelerin özelliklerine iki farklı
takviye malzemesinin (öğütülmüş fındık kabuğu ve çam kozalağı) ve farklı miktarlarının
(ağ. %5, %10, %20 ve %30) etkisi incelenmiştir. Farklı oran ve katkılara sahip kompozitlerin
mekanik özelliklerin belirlenmesinde, sertlik, çekme ve eğme testleri gerçekleştirilmiştir.
Tribolojik karakterizasyon için; tungsten karbür aşındırıcı bilye kullanılarak oda
sıcaklığında yağlayıcı olmadan bilye-disk (ball-on-disk) testleri gerçekleştirilerek sürtünme
ve aşınma oranları belirlenmiştir
Composite materials(CM) are made from two or more constituent materials with
significantly different physical or chemical properties that, when combined, produce a
material with characteristics different from the individual constituents. A number of research
projects have been carried out in the past few years especially about developing production
and processing technologies of fiber reinforced composite materials. Natural fiber reinforced thermoplastic composites have attracted considerable attention in recent years
because they can potentially cut product cost, improve mechanical properties, and are
beneficial to the environment in applications. The investigations conducted ranged from the
surface modifications, composite processing methods, to determination of physical
properties. This study consists of investigation of properties and manufacturability of
biocomposites by using low-cost biofibers classified as waste materials.
In this study, the use of pine cones and hazelnut shell reinforcements which have
been used as fiber reinforcing material in natural fiber reinforced composite materials instead
of the most commonly used cellulose based natural fibers. Fiber-matrix bonding strength,
fiber-matrix bond strength with great effect on properties, mechanical, physical and
tribological properties of composites were investigated in detail for the first time.
Polyethylene and epoxy matrix materials were used in the production of bio-composites. In
the production of polyethylene matrix composites, extrusion method has been chosen for
casting of epoxy matrix composites. Within the scope of the project, the effect of two
different reinforcement materials (milled hazelnut shell and pine cone) and different amounts
(10%, 20% and 30%) of the CM were investigated. For determination of the mechanical
properties of composites with different ratios and additives, tensile, bending, hardness tests
performed. For tribological characterization; by using tungsten carbide abrasive balls, ball on-disk tests were carried out without lubricant at room temperature and friction and wear
rates were determined
