An Experimental Study on Investigation of Carbon Fiber- Silicone Interfacial Shear Strength

The aim of this study was to investigate how interface shear strength of silicone and carbon fiber tow changes by mixing three different types of additives into silicone. As the interest on polymer matrix composites has been rising in last decades in a certain manner in many fields like defense, aerospace and sports, understanding and improving the characteristics of these materials arouses interest. This work focused on the behavior of silicone matrix. As the silicone’s viscosity is higher than many other resins, it’s wetting ability is not enough to penetrate through the tows of reinforcing fabrics. Various additives can be utilized to decrease the viscosity whereas the effects of these additives on the fiber-matrix interface shear strength are not well-known. Fiber pull-out testing was designed to see how the apparent interfacial shear strength changes via changing the additive.               

Karbon Fiber-Silikon Arayüzey Kayma Kuvvetinin İrdelenmesi Üzerine Deneysel Bir Çalışma

Bu çalışmanın amacı, üç farklı katkı maddesinin silikona karıştırılarak silikon ve karbon fiber demetinin arayüzey kayma mukavemetinin nasıl değiştirdiğinin araştırılmasıdır. Son yıllarda polimer matrisli kompozitlerin kullanımı savunma, havacılık, spor gibi alanlarda belirli bir şekilde arttığından, bu malzemelerin özelliklerini anlamak ve geliştirmek ilgi çeker hale gelmiştir. Bu çalışma silikon matrisin davranışına odaklanmıştır. Silikonun viskozitesi diğer birçok reçineden daha yüksek olduğu için, ıslatma yeteneği, takviye edici kumaşların fiberlerinin arasına sızmak için yeterli değildir. Viskoziteyi düşürmek için çeşitli katkı maddeleri kullanılabilirken, bu katkı maddelerinin fiber-matris ara yüzeyinin kayma mukavemeti üzerindeki etkileri iyi bilinmemektedir. Fiber çekme testi, katkı maddesinin değiştirilmesiyle görünür ara yüzey kayma mukavemetinin nasıl değiştiğini görmek için tasarlanmıştır. 

___

  • 1. D. Campbell, M.S. Lake, and K. Mallick. A study of the bending mechanics of elastic memory composites. In 45th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Palm Springs, CA, 2004. 2. T. W. Murphey, T. Meink, and M. M. Mikulas. Some micromechanics considerations of the folding of rigidizable composite materials. In 42nd AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, number AIAA-2001-1418, 2001.
  • 3. W. H. Francis, M.S. Lake, and J. Steven Mayes. A review of classical _ber microbuckling analytical solutions for use with elastic memory composites. In 47th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, number AIAA-2006-1764, Newport, RI, 2006.
  • 4. W. H. Francis. Mechanics of post-microbuckled compliant-matrix composites. Master's thesis, Colorado State University, 2008.
  • 5. Lopez Jimenez, F.Mechanics of thin carbon fiber composites with a silicone matrix .Doctoral dissertation, California Institute of Technology,2011
  • 6. III, R. D. V., Kothera, C. S., Woods, B. K., Bubert, E. A., & Wereley, N. M. One Dimensional Morphing Structures for Advanced Aircraft,2012.
  • 7. Baier, H., L. Datashvili, and J. Hoffmann. "Mechanically reconfigurable and massively shape morphing space structures." Proceedings of the 11th European Spacecraft Structures, Materials and Mechanical Testing Conference. 2009.
  • 8. F. Lopez Jimenez and S. Pellegrino. Folding of fiber composites with a hyperelastic matrix. International Journal of Solids and Structures 49, February 2012(3-4): 395-407.
  • 9. Murphey, Thomas W. "Large strain composite materials in deployable space structures." 17th International Conference on Composite Materials. Vol. 28. Edinburgh, UK: The British Composites Soc., 2009.
  • 10. Barbarino, S., Bilgen, O., Ajaj, R.M., Friswell, M.I., and Inman, D.J. “A Review of Morphing Aircraft,” Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 22: 823-877. doi:10.1177/1045389X11414084,2011.
  • 11. Gern, F.H., Inman, D.J., and Kapania, R.K. (2002). “Structural and Aeroelastic Modeling of General Planform Wings with Morphing Airfoils,” AIAA Journal, 40(4): 628-637. doi: 10.2514/2.1719.
  • 12. Bae, J.S., Seigler, T.M. and Inman, D.J. (2005). ‘‘Aerodynamic and Static Aeroelastic Characteristics of a Variable-Span Morphing Wing,’’ Journal of Aircraft, 42(2): 528- 534. doi: 10.2514/1.4397.
  • 13. Gomez, J. C., and Garcia, E. (2011). Morphing unmanned aerial vehicles. Smart Materials and Structures, 20(10):103001. doi:10.1088/0964-1726/20/10/103001.
  • 14. Miller, Bernard, Pierre Muri, and Ludwig Rebenfeld. "A microbond method for determination of the shear strength of a fiber/resin interface." Composites Science and Technology 28.1 (1987): 17-32
El-Cezeri-Cover
  • ISSN: 2148-3736
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Tüm Bilim İnsanları ve Akademisyenler Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler

Investigation of radiosensitivity of gamma irradiated procaine hydrochloride in the solid state

Şemsettin OSMANOĞLU

B4C Takviyelendirilmiş Aluminyum Kompozit Malzemelerin TIG Kaynağı İle Kaynaklanabilirliğinin İncelenmesi

Halil KARAKOÇ, Ramazan ÇITAK

Balastsız Üstyapılarda Ondülasyon Bakım Maliyetinin Üstyapı Bakım Maliyeti İçindeki Oranının Örnek Hatta İncelenmesi

Muhammed Nesih DEMİRDAĞ, Zübeyde ÖZTÜRK

Ostenitik Paslanmaz Çeliklerin Lazer Kaynağı ile Birleştirilmesi ve Mekanik Özellikleri

Ramazan YILMAZ

Altlık Tipinin Krom Karbür Çökelmesi Üzerine Etkisinin Araştırılması

Murat ODUNCUOĞLU, Necip Fazıl YILMAZ, Halil İbrahim KURT, Mehmet Veysel ÇAKIR

Alangüllü, Çamköy ve Germencik (Aydın) jeotermal kaynaklarının ahşap emprenye maddeleri potansiyeli ve bu sularla muamelenin karaçam odununda absorpsiyon, retensiyon ve yoğunluk üzerine etkisi

Ahmet Ali VAR, Mehmet Yaşar YALDIZ

Vorteks Yöntemi İle Al2O3 Takviye Edilen 7039 Al Alaşımı Levhanın Sürtünme Karıştırma Kaynağı İle Birleştirilmesi, Mikro Yapı ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

Uğur AVCI, Mehmet ERDEM, Mustafa KARABULUT

Farklı Gaz Basınçları Kullanılarak Soğuk Metal Transferi (CMT) ile Birleştirilmiş Alüminyum 6082-T6 Bağlantıların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Uğur ÖZSARAÇ, Salim ASLANLAR, Faruk VAROL, Şafak IŞIK, Erman FERİK

Statistical Methods of Confidentiality for Micro Data and Developing an Object Oriented Statistical Disclosure Control Software

Abdulsamet HAŞILOĞLU, Abdulkadir BALI

Eksenel Akılı Motorlarda Oluk Açıklıklarındaki Hatanın Moment Üzerine Etkisi

Emrah ÇETİN, Ferhat DALDABAN