Özet:
Teknolojik gelişmelerin çok hızlı ilerlediği son yıllarda, gereksinim duyulan malzemeler
ve özellikleri sürekli değişmekte, yeni malzeme türleri imal edilmekte ve bunların
kullanım alanları artmaktadır. Bunlardan en önemlisi, metal malzemelere nazaran,
yüksek mukavemet, hafiflik, korozyona karşı dayanıklılık ve iyi şekillenebilme gibi
özelliklerden dolayı kompozit malzemelerdir. Son yıllarda kompozit malzemelerin, uçak,
otomobil sanayi ve gemilerde yaygın olarak kullanılmasından dolayı, kompozit
malzemeler üzerine yapılan çalışmalara hız verilmiştir. Birçok uygulamada kompozit
malzeme temel ya da yardımcı malzeme olarak kullanılmaktadır. Kompozit malzemeler
deniz endüstrisinde çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ancak deniz suyu ortamının
kompozit malzemelerin mukavemeti üzerinde etkisi azımsanmayacak kadar kritiktir.
Kompozit malzemelerin mukavemet özellikleri bir çok parametreye bağlıdır. Bu
parametrelere katman sayısı, fiber cinsi, oryantasyon açısı, ortam etkisi (deniz suyu vb.)
gibi örnekler verilebilir. Literatürde deniz suyu ortam etkisinin kompozit malzemelerin
mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini araştıran çok az sayıda çalışma bulunmakta ve
bu çalışmalarda birkaç parametrenin etkileri değerlendirilmiştir.Bu çalışmada deniz suyu ortam etkisinin ve kompozit üretim parametrelerinin malzeme
mukavemet özellikleri üzerindeki etkilerinin daha ayrıntılı ve geniş bir kapsamda
incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla vakum infüzyon yöntemi ile epoksi örgülü cam ve
karbon takviyeli kompozit malzemeler farklı oryantasyon ve katman sayılarında üretilmiş
ve ortam etkisini incelemek için ASTM D3039 standardına göre çekme testleri
gerçekleştirilmiştir. Numuneler 4 ve 8 katmanlı olmak üzere, [0/90]w, [45/-45]w, [30/-
60]w ve [15/-75]w oryantasyonlarında üretilmiş ve kuru ortam, 1 ay, 3 ay ve 6 ay deniz
suyunda şartlandırılarak 4 farklı ortama maruz bırakılmıştır. Ayrıca hazırlanan
numunelerin çekme testleri farklı çekme hızlarında (2 mm/dk ve 10 mm/dk) yapılmıştır.
Tam faktöriyel deney tasarımı yaklaşımıyla toplam 288 adet çekme testi gerçekleştirilmiş
ve hasar tespiti için yüksek hızlı kamera ile görüntüler kaydedilmiştir. Böylece kuru ve
deniz suyu ortamında bekletilmiş numunelerin farklı oryantasyonda ve katman
sayılarındaki mukavemet davranışları değerlendirilmiştir.
Sonuçlar her bir oryantasyon için tek tek değerlendirilmiş ve istatistiksel yaklaşım ile
analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; cam takviyeli kompozit malzemelerin genel
olarak karbon takviyeli kompozit malzemelere göre deniz suyuna karşı daha mukavim
olduğu, katman sayısının arttırılmasının genel olarak çekme mukavemetini arttırdığı,
çekme hızı ile çekme mukavemetinin doğru orantılı olduğu, en yüksek çekme gerilmesinin
[0/90]w oryantasyonunda, en düşük çekme gerilmesinin ise [45/-45]w oryantasyonunda
meydana geldiği bulunmuştur. Deniz suyunun uzun vadede kompozit malzemelerin
mekanik özelliklerine olumsuz yönde etki ettiği ve dayanım sınırlarında önemli oranda
düşüşe sebep olduğu açıkca görülmüştür.
