Research Article

ENHANCED IMPACT RESISTANCE OF HYBRID COMPOSITES: A COMPARATIVE STUDY OF UD CARBON AND GLASS FIBER REINFORCED LAMINATES

Volume: 28 Number: 3 September 3, 2025
TR EN

HİBRİT KOMPOZİTLERİN GELİŞTİRİLMİŞ DARBE DİRENCİ: UD KARBON VE CAM ELYAF TAKVİYELİ LAMİNATLAR ÜZERİNE KARŞILAŞTIRMALI BİR ÇALIŞMA

Öz

Bu çalışma, tek yönlü (UD) karbon fiber, tek yönlü (UD) cam fiber ve hibrit kompozit malzemelerin Charpy darbe dayanımını araştırmaktadır. Sonuçlar, enerji emme kapasiteleri ve kırılma davranışlarında belirgin farklar ortaya koymuştur. Karbon fiber kompozitler, kırılgan kırılmalar ve düşük enerji emilimi sergilerken, cam fiber kompozitler, tam kırılma olmadan önemli bir deformasyon göstererek daha fazla enerji emmiştir. Hibrit laminat, karbon fiber muadiline göre yaklaşık üçte bir daha fazla enerji emerek gelişmiş darbe dayanımı sergiledi ve fiber hibridizasyonu sayesinde dengeli bir performans artışı sağladı. Zarar gören örneklerin mikroskobik analizi, farklı hasar modlarını ortaya koymuştur: Cam fiberler, deformasyon ve mod I ayrılma gösterirken, karbon fiberler kırılgan kırılmalar ve geniş delaminasyon sergilemiştir. Hibrit örnekler, her iki hasar modunun bir kombinasyonunu sergileyerek genel darbe direncini artırmıştır. Bu bulgular, hibrit kompozitlerin, özellikle darbe direnci gerektiren uygulamalarda dengeli mekanik özellikler için potansiyelini göstermektedir. Hibridleştirme yöntemi, karbon fiberlerin yüksek mukavemetini cam fiberlerin üstün darbe direnci ile birleştirerek ani darbe koşullarında malzeme performansını artırır. Gelecekteki araştırmalar, hibritleşme sürecinin optimize edilmesine ve malzeme özelliklerini daha da geliştirebilmek için farklı fiber kombinasyonlarının keşfedilmesine odaklanmalıdır.

Anahtar Kelimeler

References

  1. Ahmad, H., Markina, A. A., Porotnikov, M. V., & Ahmad, F. (2020). A review of carbon fiber materials in the automotive industry. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 971(3), 032011. doi:10.1088/1757-899X/971/3/032011
  2. Bhong, M., Khan, T. K. H., Devade, K., Vijay Krishna, B., Sura, S., Eftikhaar, H. K., . . . Gupta, N. (2023). Review of composite materials and applications. Materials Today: Proceedings. doi:https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.10.026
  3. Cao, J., Gu, J., Dang, Z., & Zhang, C. (2023). On temperature-dependent fiber bridging in mode I delamination of unidirectional composite laminates. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 171, 107581. doi:https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2023.107581
  4. Das, T. K., Ghosh, P., & Das, N. C. (2019). Preparation, development, outcomes, and application versatility of carbon fiber-based polymer composites: a review. Advanced Composites and Hybrid Materials, 2(2), 214-233. doi:10.1007/s42114-018-0072-z
  5. Dost Kimya. (2009). Laminating Resin MGSTM L160 and Hardener H160, Hexion. In Technical Data Sheet. The Netherlands.
  6. Dost Kimya. (2014). Technical Data Sheet, Carbon Fabric – 200gr/sqm 3K Plain. Rev.2.2, Turkey, 1.
  7. Enfedaque A, Molina-Aldareguía JM, Gálvez F, González C, LLorca J. (2010) Effect of Glass Fiber Hybridization on the Behavior Under Impact of Woven Carbon Fiber/Epoxy Laminates. Journal of Composite Materials, 44 (25), 3051-3068. doi:https://doi.org/10.1177/0021998310369602
  8. Farhood NH, Karuppanan S, Ya HH, Sultan M. (2020). Experimental investigation on the effects of glass fiber hybridization on the low-velocity impact response of filament-wound carbon-based composite pipes. Polymers and Polymer Composites, 29 (7), 829-841. doi:https://doi.org/10.1177/0967391120938181

Details

Primary Language

English

Subjects

Material Design and Behaviors

Journal Section

Research Article

Publication Date

September 3, 2025

Submission Date

March 27, 2025

Acceptance Date

July 28, 2025

Published in Issue

Year 1970 Volume: 28 Number: 3

APA
Çetin, A. (2025). ENHANCED IMPACT RESISTANCE OF HYBRID COMPOSITES: A COMPARATIVE STUDY OF UD CARBON AND GLASS FIBER REINFORCED LAMINATES. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(3), 1320-1330. https://doi.org/10.17780/ksujes.1666801