Tarımsal Atık Parçacıklarıyla Güçlendirilmiş Epoksi Kompozitlerin Mekanik ve Dinamik Karakterizasyonu
Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, cilt.16, sa.2, ss.934-950, 2026 (TRDizin)
- Yayın Türü: Makale / Tam Makale
- Cilt numarası: 16 Sayı: 2
- Basım Tarihi: 2026
- Doi Numarası: 10.31466/kfbd.1834719
- Dergi Adı: Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi
- Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
- Sayfa Sayıları: ss.934-950
- Atatürk Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Bu çalışmada, tarımsal atık kaynaklı mikropartiküllerin epoksi reçine matrise ilavesiyle üretilen parçacık takviyeli epoksi kompozitlerin mekanik ve dinamik özellikleri incelenmiştir. Brassica oleracea var. capitata lahana ve Beta vulgaris var. cicla pazı bitkilerinin köklerinden elde edilen mikropartiküller, epoksi matrise yüzde 1, 2 ve 3 oranlarında ilave edilmiştir. Çalışmanın amacı, doğal atıkların değerlendirilmesine katkı sağlayan, çevre dostu ve sürdürülebilir kompozit sistemler geliştirmektir. Takviye oranının kompozit performansına etkisi SEM görüntüleme, üç nokta eğilme ve titreşim analizleriyle değerlendirilmiştir. Sonuçlar, doğal mikropartikül ilavesinin titreşim sönümleme davranışını genel olarak iyileştirdiğini, ancak eğilme dayanımında azalmaya neden olduğunu göstermiştir. Yüzde 1 lahana takviyeli kompozitlerde birinci sönüm oranı yüzde 43 artarken, yüzde 1 pazı takviyeli kompozitlerde bu artış yüzde 91’e ulaşmıştır. SEM görüntülerinde lahana mikropartiküllerinin daha pürüzlü yüzey morfolojisine sahip olması, ara yüzey bağlanmasını ve mekanik performansı pazıya göre daha olumlu etkilemiştir. Bununla birlikte, yüksek takviye oranlarında aglomerasyon, parçacık boyutu farklılıkları ve mikroyapısal süreksizlikler mekanik özellikleri olumsuz etkilemiştir. Bulgular, optimum performans için parçacık boyutu, dağılım kalitesi ve takviye oranının dikkatle belirlenmesi gerektiğini göstermektedir.
In this study, the mechanical and dynamic properties of particle reinforced epoxy composites produced by incorporating agricultural waste derived microparticles into an epoxy resin matrix were investigated. Microparticles obtained from the roots of Brassica oleracea var. capitata cabbage and Beta vulgaris var. cicla chard were added to the epoxy matrix at 1, 2, and 3 percent by weight. The main aim of the study was to develop environmentally friendly and sustainable composite systems that contribute to the reuse of natural waste materials. The effect of reinforcement content on composite performance was evaluated by SEM imaging, three point bending tests, and vibration analyses. The results showed that the addition of natural microparticles generally improved the vibration damping behavior of epoxy composites, while causing a reduction in flexural strength. The first damping ratio increased by 43 percent in composites reinforced with 1 percent cabbage microparticles and by up to 91 percent in composites containing 1 percent chard microparticles. SEM observations indicated that cabbage microparticles had a rougher surface morphology, which promoted better interfacial bonding and provided superior mechanical performance compared with chard. However, at higher reinforcement contents, agglomeration, particle size variations, and microstructural discontinuities negatively affected the mechanical properties. These findings indicate that particle size, dispersion quality, and reinforcement content should be carefully optimized to achieve balanced performance.