Önal, GürolTatar, Ahmet Caner2026-04-102026-04-102026https://hdl.handle.net/20.500.13091/13238https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=KOgdn9H3uVnWeb15j2W4h8oxfDTeDkLfAymHOrrkM56ch558zJy0iF49gnHnPYQ_Bu çalışmada; kompozit malzemelerde termoset reçinelere alternatif olarak geliştirilen Fransız Arkema Firmasının ilk kez 2015 yılında tanıttığı elium reçinesi ile hazırlanmış bazalt elyaf takviyeli kompozit malzemelerin mekanik özellikleri ve tuzlu suda şartlandırmanın bu kompozitler üzerine etkisi incelenmiştir. Öncelikle, el yatırma ve vakum infüzyon tekniği beraber kullanılarak, elium matrisli bazalt fiber takviyeli kompozit plakalar üretilmiştir. Daha sonra üretilen bu bazalt/elium kompozitler yapılacak olan mekanik testlere uygun ölçülerde kesilmiştir. Bir grup numune oda şartlarında test için bekletilirken diğer grup numuneler %3.5 tuz ihtiva eden tuzlu su içerisinde 1,2,4 ve 6 ay süreyle bekletilmiştir. Bu süre zarfında numunelerin ağırlıkları ölçülerek ne kadar su emdikleri tesit edilmiştir. Kompozitler eksenel çekme, 3 nokta eğme ve düşük hızlı darbe testlerine maruz bırakılmıştır. Sonuçlar tuzlu suda bekleyen kompozitlerin su emme oranlarıyla doğrudan bağlantılı olarak mekanik özelliklerinin azaldığını göstermiştir. Tuzlu suya maruz bırakılan kompozit numunelerin eksenel çekme dayanımı, zamana bağlı olarak azalmış ve bir ayda %18,27, iki ayda %24,09 oranında düşüş göstererek ilerleyen aylarda da benzer zayıflama eğilimini sürdürmüştür. Üç nokta eğilme deneyleri, bazalt elyaf kompozitlerin maksimum eğilme gerilmesinin tuzlu suda şartlandırma ile yaklaşık %45–49 oranında azaldığını ve bu düşüşün ilk aydan itibaren belirginleştiğini göstermiştir. Düşük hızlı darbe deneyleri, tuzlu suda şartlandırılmamış Elium/bazalt kompozitlerin en yüksek tepki kuvvetini verdiğini, tuzlu suda bekletme süresi arttıkça tepe kuvvetinin azaldığını ve bu azalmanın 4. aydan sonra yaklaşık sabitlendiğini göstermiştir. Numunelerin bekletildiği tuzlu suların FTIR grafikleri incelendiğinde kompozit matrisinin tuzlu su içerisinde çözündüğü tespit edilmiştir. Testleri gerçekleştirilen numunelerin hasar analizleri makro ve mikro düzeyde gerçekleştirilirken hasar bölgelerinden alınan elektron mikroskobu görüntülerinde tuzlu suda bekleyen numunelerin içerisine tuzlu suyun nüfuz ettiği gözlemlenen tuz kristalleri ile ispatlanmıştır. Tuzlu suyun fiber- matris arayüzeyini zayıflatarak kompozitlerin mekanik özelliklerinin azalmasına neden olduğu anlaşılmıştır. Sonuçlar elium matrisli kompozitlerin ve elium/bazalt kompozitlerin denizcilik sektöründe kullanılabilirliği konusundaki araştırmalara ışık tutmaktadır.In this study, the mechanical properties of basalt fiber-reinforced composites prepared with Elium resin developed by the French company Arkema and first introduced in 2015 as an alternative to thermoset resins and the effects of saltwater conditioning on these composites were investigated. Initially, basalt fiber-reinforced composite plates with an Elium matrix were produced using a combination of hand lay-up and vacuum infusion techniques. Subsequently, these produced basalt/Elium composites were cut into dimensions suitable for the planned mechanical tests. While one group of samples was kept at room temperature for testing, the other group was immersed in saltwater containing 3.5% salt for periods of 1, 2, 4, and 6 months. During this period, the weights of the samples were measured to determine their water absorption rates. The composites were subjected to axial tensile, three-point bending, and low-velocity impact tests. The results indicated that the mechanical properties of the composites conditioned in saltwater decreased in direct correlation with their water absorption rates. The axial tensile strength of the specimens exposed to saltwater decreased over time, showing a reduction of 18.27% in the first month and 24.09% in the second month, maintaining a similar weakening trend in the following months. Three-point bending tests revealed that the maximum flexural stress of the basalt fiber composites decreased by approximately 45-49% due to saltwater conditioning, with this decline becoming significant from the first month onwards. Low-velocity impact tests showed that unconditioned Elium/basalt composites exhibited the highest peak reaction force; as the immersion time in saltwater increased, the peak force decreased and plateaued after the fourth month. Upon examining the FTIR spectra of the saltwater in which the samples were kept, it was determined that the composite matrix dissolved within the saltwater. While damage analyses of the tested samples were conducted at macro and micro levels, scanning electron microscopy (SEM) images of the damage zones proved that saltwater had penetrated the samples, as evidenced by the observed salt crystals. It was concluded that saltwater caused a reduction in mechanical properties by weakening the fiber-matrix interface. These results shed light on research regarding the usability of Elium-matrix and Elium/basalt composites in the maritime industry.trMechanical EngineeringMakine MühendisliğiDoctoral Thesis