Günlük hayatta ve mühendislik uygulamalarýnda kullanýlan malzemeler çeþitli nedenlerden dolayý hasara uðrarlar. Bu hasarlarýn bazýlarý dýþarýdan fark edilerek doðrudan onarýlabilirken bazýlarý da hemen fark edilip müdahale edilemeyen hasarlardýr. Onarýmý zor olan bu hasarlarýn iyileþtirilebilmesi için doðadan ilham alýnarak, kendi kendine iyileþtirme özelliði olan malzemeler geliþtirilmiþtir. Kendi kendine iyileþme, hasarlý malzemenin herhangi bir insan müdahalesi olmaksýzýn kýsmen veya tamamen kendi kendini onarma yeteneðidir. Malzemenin kendi kendini onarmasý için iyileþtirici ajan, plastikleþtirici veya ýsý, ýþýk, nem, UV gibi farklý dýþ uyaranlara ihtiyaç duymaktadýr. Termosetlere göre termoplastiklerin tekrarlý þekilde kullanýlabilmesi mümkün olduðu için, kendi kendini iyileþtirme sýrasýnda ýsý tekrar tekrar kullanýlabilir. Bu özelliðinden faydalanýlarak ýsý ile iyileþtirilen termoplastiklerin güvenirliði ve kullaným süreleri artarken, bakým maliyetlerinin azalmasý gibi avantajlara sahiptir. Bu çalýþma kapsamýnda polipropilen (PP) matrisli sürekli karbon fiber takviyeli kompozitler (CCF) üretilmiþ ve ardýndan karbon fiberlerine verilen elektrik akýmý ile joule etkisi sayesinde, malzemenin yüzey ve yanal çatlaklarý ile bir kuvvet etkisi sonucunda meydana gelen þekil deðiþiminin kendi kendine iyileþmesi incelenmiþtir. Malzemedeki çatlaklarýn iyileþmesi, fiberlere verilen elektrik akýmý ile ýsýnan polimerin camsý geçiþ sýcaklýðýnýn (Tg) üzerinde hareketli baðlarýn tekrar kurulmasý sonucu oluþur. Plaka þeklinde oluþturulan PP/CCF kompozitlere yapay þekilde yüzey ve yanal çatlaklar oluþturulmuþ, ardýndan joule etkisi ile kendi kendine iyileþmesi saðlanmýþtýr. Ýyileþen numunelerin mekanik deðerlerini gözlemleyebilmek için hasar öncesi, hasarlý ve kendi kendine iyileþmiþ numunelere üç nokta eðme testi yapýlmýþtýr. Dýþarýdan uygulanan bir kuvvet sonucu þekil bozukluðuna uðramýþ PP matrisli karbon fiber takviyeli kompozit malzeme ise elektrik akýmýnýn yaratmýþ olduðu joule etkisiyle, deformasyonun iyileþmesi için gerekli kritik sýcaklýðýn üzerine ýsýtýlmýþtýr. Bu sýcaklýkta moleküller arasý baðlarýn hareketiyle þekil bozukluðuna maruz kalmýþ yapý ilk þeklini hatýrlayarak eski þekline dönmesi amaçlanmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Joule etkisi, Karbon elyaf, Termoplastik Kompozit, Kendi kendine iyileþme
|
