9. ULUSLARARASI MÜHENDİSLİK MİMARLIK VE TASARIM KONGRESİ , İstanbul, Turkey, 14 - 16 May 2022, vol.1, pp.1-8
Günlük hayatta ve
mühendislik uygulamalarında kullanılan malzemeler çeşitli nedenlerden dolayı
hasara uğrarlar. Bu hasarların bazıları dışarıdan fark edilerek doğrudan
onarılabilirken bazıları da hemen fark edilip müdahale edilemeyen hasarlardır.
Onarımı zor olan bu hasarların iyileştirilebilmesi için doğadan ilham alınarak,
kendi kendini iyileştirme özelliği olan malzemeler geliştirilmiştir. Kendi
kendini iyileştirme, hasarlı malzemenin herhangi bir insan müdahalesi
olmaksızın kısmen veya tamamen kendi kendini onarma yeteneğidir. Malzemenin
kendi kendini onarması için iyileştirici ajan, plastikleştirici veya ısı, ışık,
nem, UV gibi farklı dış uyaranlara ihtiyaç duymaktadır. Termosetlere göre
termoplastiklerin tekrarlı şekilde kullanılabilmesi mümkün olduğu için, kendi
kendini iyileştirme sırasında ısıtılarak tekrar tekrar kullanılabilir. Bu
özelliğinden faydalanılarak ısı ile iyileştirilen termoplastiklerin güvenirliği
ve kullanım süreleri artarken, bakım maliyetlerinin azalması gibi avantajlara
sahiptir. Bu çalışma kapsamında polipropilen(PP) matrisli sürekli karbon elyaf (SKE)
takviyeli kompozitler üretilmiş ve karbon fiberlere verilen elektrik akımı ile
joule etkisi sayesinde, malzemede oluşturulan çatlaklar ve bir kuvvet etkisiyle
oluşan şekil değişiminin kendi kendini iyileştirmesi incelenmiştir. Çatlakların
iyileşmesi, fiberlere verilen elektrik akımı ile ısınan polimerin camsı geçiş
sıcaklığının üzerinde hareketli bağların tekrar kurulması sonucu oluşur. Plaka
şeklinde oluşturulan kompozitlere yüzey ve yanal çatlaklar oluşturulmuş ve joule
etkisi ile kendi kendini iyileşmesi sağlanmıştır. İyileşmeyi gözlemleyebilmek
için hasar öncesi, hasarlı ve kendi kendine iyileşmiş numunelere üç nokta eğme
testi yapılmıştır. Dışarıdan uygulanan bir kuvvet sonucu şekil bozukluğuna
uğramış kompozit malzemeler ise elektrik akımının yaratmış olduğu joule
etkisiyle, deformasyonun iyileşmesi için gerekli kritik sıcaklığın üzerine
ısıtılmıştır. Bu sıcaklıkta moleküller arası bağların hareketiyle şekil
bozukluğuna maruz kalmış yapı ilk şeklini hatırlayarak deformasyonda iyileşme
amaçlanmıştır.