Araştırma özeti · KF-ARS-111
Darbeye karşı kenevir: keten kompozitinin neredeyse iki katı enerji emdi
Aynı gramajda kumaş, aynı alkali işlem, aynı reçine, aynı üretim yöntemi. Darbe testinde kenevirli levha 10,6 kJ/m² emdi, ketenli levha 5,7 kJ/m².
Tek cümlede bulgu
- Kenevirli kompozitin darbe dayanımı 10,6 kJ/m², ketenlinin 5,7 kJ/m²: %87,4 daha yüksek (p < 0,0001).
- Katmanlar arası kesme dayanımında da kenevir önde: 14,3 MPa'ya karşı 12,9 MPa (p = 0,002).
- Çekme dayanımında iki malzeme istatistik olarak ayrışmadı: kenevir 87, keten 92 MPa (p = 0,133).
- Keten daha rijit: çekme modülü 5,6'ya karşı 5,2 GPa; eğilme dayanımı 116'ya karşı 102 MPa.
- Kırılma yüzeyinde kenevir lifleri reçineyle kaplı çıktı; yazarlar bunu daha güçlü lif–reçine bağına bağlıyor.
Araştırma sorusu
Kenevir ve keten lifi aynı koşullarda kompozite dönüştürüldüğünde hangi mekanik özellikte hangisi öne çıkıyor?
Yöntem
İki lif türü aynı gramajda (300 g/m²) tek yönlü kumaş olarak alındı, aynı alkali işlemden (%5 NaOH, 30 dakika) geçirildi, aynı epoksi reçineyle ve aynı yöntemle (vakum destekli reçine infüzyonu) beş katlı levhaya dönüştürüldü. Levhalar aynı standart testlere sokuldu: çekme (ASTM D3039), üç noktalı eğilme (ASTM D7264), katmanlar arası kesme (ASTM D2344), çentikli Charpy darbe (ISO 179) ve Vickers sertlik. Her test beş numuneyle yapıldı; farklar iki örneklem t testiyle sınandı. Çalışmanın değeri bu kontrolden gelir: literatürdeki kenevir–keten karşılaştırmalarının çoğu farklı çalışmaların değerlerini yan yana koyar.
Bulgular
Darbe testinde fark büyük ve kesin: kenevirli kompozit 10,6 ± 0,8 kJ/m², ketenli 5,7 ± 0,3 kJ/m² enerji emdi — %87,4 daha yüksek (p < 0,0001). Katmanlar arası kesme dayanımında da kenevir önde: 14,3 ± 0,3 MPa'ya karşı 12,9 ± 0,6 MPa (p = 0,002). Kırılma yüzeylerinin elektron mikroskobu görüntülerinde kenevir liflerinin üzerinde reçine kalıntısı görüldü; yazarlar bunu kenevirde lif–reçine bağının daha güçlü olmasına bağlıyor. Çekme dayanımında iki malzeme istatistik olarak ayrışmadı: kenevir 87 ± 1, keten 92 ± 5 MPa (p = 0,133). Rijitlik gerektiren özelliklerde keten önde: çekme modülü 5,6'ya karşı 5,2 GPa, eğilme dayanımı 116'ya karşı 102 MPa, eğilme modülü 5,9'a karşı 4,9 GPa, sertlik 18,5'e karşı 17,4 HV. Yazarların özeti: keten rijitlik ve eğilme dayanımı, kenevir darbe ve katmanlar arası kesme dayanımı sağlıyor.
Sınırlılıklar
Ölçülen şey lif değil, epoksi içindeki kompozit davranışıdır; tek lif mukavemet değerleri bu sonuçlardan türetilemez. Lif hacim oranı ölçülmedi — yazarlar bunu sınır olarak belirtiyor; iki levhada lif oranı farklıysa sonuçlar bundan etkilenmiş olabilir. Tek bir tedarikçiden alınan tek bir kumaş türüyle, laboratuvar ölçeğinde çalışılmıştır; farklı çeşit, işlem ya da üretim yönteminde oranlar değişebilir. Pamuk bu çalışmada yok.
| Özellik | Kenevir / epoksi | Keten / epoksi | Önde olan |
|---|---|---|---|
| Darbe dayanımı (kJ/m²) | 10,6 ± 0,8 | 5,7 ± 0,3 | kenevir, %87,4 (p < 0,0001) |
| Katmanlar arası kesme (MPa) | 14,3 ± 0,3 | 12,9 ± 0,6 | kenevir, %10,6 (p = 0,002) |
| Çekme dayanımı (MPa) | 87 ± 1 | 92 ± 5 | fark anlamlı değil (p = 0,133) |
| Çekme modülü (GPa) | 5,2 ± 0,1 | 5,6 ± 0,12 | keten (p = 0,002) |
| Eğilme dayanımı (MPa) | 102 ± 4 | 116 ± 3 | keten (p = 0,0002) |
| Eğilme modülü (GPa) | 4,9 ± 0,1 | 5,9 ± 0,1 | keten (p < 0,0001) |
| Vickers sertlik (HV) | 17,4 ± 0,6 | 18,5 ± 0,8 | keten |
Bu çalışmayı alıntıla
Kumar Y, S., Sonkusare, M., Prabhu, N. N., Kumar P, K. ve Shetty, N. (2026). Comparative Mechanical Performance of Alkali-Treated Unidirectional Flax/Epoxy and Hemp/Epoxy Composite Manufactured via VARIM.
Sci 8(6): 133. doi:10.3390/sci8060133
Bu çalışmaya atıf yapan sayfalar
Aşağıdaki sayfalar bu araştırmaya atıf yapıyor.