Grafit atık takviyeli epoksi matrisli kompozitlerin karakterizasyonu

Abstract

Kompozit malzemeler bugünün ve geleceğin vazgeçilmez malzemesi olarak görülmektedir. Özellikle de polimer matrist kompozitler bu alanda çok önemli bir yer tutmaktadır ve önemi gittikçe artmaktadır. Bunda polimer malzemelerin mühendislik uygulamalarındaki hafiflik, üretilebilirlik, ekonomiklik gibi vazgeçilmez özelliklerinin etkili olduğunu söyleyebiliriz. Kompozit malzeme teknolojisinde çelik kadar sağlam ve çeliğin 4'te 1 yoğunluğa sahip bir malzeme üretmek mümkün olabilmektedir. Grafit, yaklaşık olarak %80-88 oranında saf karbon içeren, yumuşak, siyah renkli bir karbon mineralidir. Grafit çok yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Son dönemlerde, uzay kapsüllerinin ısı kalkanlarının yapımında da grafitten yararlanılmaya başlanmıştır. Epoksiler, iki ya da daha fazla epoksit içeren bileşenlerden oluşurlar. Polifenol'ün epiktoridin ile bazik şartlarda reaksiyonu sonucu elde edilirler. Viskoz ve açık renkli bir sıvı halindedirler. Yapılan çalışmada epoksi içine grafit ısıtıcı element atığı katılarak iyi mekanik özelliklere sahip polimer matrisli kompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmayla birlikte epoksinin maliyeti düşürülüp atıkların değerlendirilmesi sağlanmıştır. 90 pm altındaki partikül boyutuna sahip grafit takviye elemanı epoksi içine katılarak dolgu oranının mekanik özellikler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Hazır kalıplama yöntemiyle yapılan döküm işlemlerinden sonra nihai ürünlere Shore-D sertligi, 3-nokta eğme deneyi, elastik modül, yoğunluk ölçümü ve SEM analizi yapılmıştır. En iyi eğme dayanımı %70 epoksi: %30 grafit ve en iyi elastik modül %40 epoksi: %60 grafit kompozisyonundaki malzemelerde elde edilmiştir.