Kompozit Boruların Mekanik Özellikleri ve Jeotermal Akışkan Ortamında Dayanımının Deneysel Analizi

Kompozit Boruların Mekanik Özellikleri ve Jeotermal Akışkan Ortamında Dayanımının Deneysel Analizi

Metin Tanoğlu, Murat Toğulga, Gülden Gökçen

Bu çalışmada, jeotermal sıvı taşınımında boru malzemeleri olarak kullanılabilen örgü (woven) Ecam takviyeli polimer kompozitler tüp çevirme tekniği ile değişik polimer matrikslerden üretilmiştir. Matriks malzemelerini poliester, epoksi ve karbon partikül takviyeli epoksi reçineleri içermiştir. Su absorbsiyon deneyleri jeotermal akışkan ortamında cam/poliester kompozitlerin diğer kompozitler ile mukayese edildiğinde en yüksek oranda su absorbe ettiğini göstermiştir. Ayrıca, karbon partikül ilavesi ile epoksi matriksin su absorbsiyon değerlerinin azaldığı bulunmuştur. Karbon partiküllerin epoksi içerisinde su difüzyonunu belli seviyede azaltan bariyer fonksiyonuna sahip olduğu görülmüştür. Mekanik test sonuçları, poliester kompozitlerin kuru ortamda hem eksenel ve hem radial yönde yüklemelerde diğer kompozitler ile kıyaslandığına en yüksek mukavemete sahip olduğunu göstermiştir. Ancak, jeotermal ortam altında polister kompozit özelliklerindeki bozunmanın da yüksek olduğu görülmüştür. Bu malzemelerin özelliklerindeki daha fazla seviyede bozunum poliester kompozitlerin daha yüksek oranda su absorbsiyonu ile ilişkilendirilmiştir. Elyaf/matriks arayüzeylerin özelliklerinin su absorbsiyonu nedeni ile etkilenmesi kompozit mekanik özelliklerini etkilemektedir. Kompozit borular için eksenel yönde oluşan kırılma modları; fiber mikroçarpılma, elmas şekillli çarpılma ve matrik kırılması olmuştur. Radial yönde uygulanan yük sonunda ise makro kırılmalar yerine mikro kırılmalar (fiber kırılma, fiber/matriks ayrılması ve matriks mikro çatlama) gözlemlenmiştir.