Tek Doğrultulu CFRP Kompozit Malzemelerinin Kalınlık Doğrultusunda Elektriksel İletkenliğinin Modellenmesi
Karbon fiber takviyeli kompozit malzemeler (CFRP) ağırlıklarına oranla çok yüksek olan mukavemetleri ve rijitlikleri nedeniyle son yıllarda her alanda kullanımı oldukça artan malzemelerdir. Özellikle ağırlığın önemli bir tasarım faktörü olduğu havacılık taşımalığında metallerin yerini almışlardır. Ancak yalıtkan bir malzeme olan epoksi çok iletken bir malzeme olan karbon fiberle birleştirildiğinde dahi özellikle kalınlık doğrultusunda havacılık uygulamaları için gerekli olan elektriksel iletkenliğe ulaşamamaktadır. Elektriksel iletkenlik uçaklarda yıldırım çarpması durumunda herhangi bir arıza oluşmaması için istenilen bir durumdur. Diğer taraftan her üretimde farklı özellik gösteren CFRP kompozit malzemelerin elektriksel iletkenliğinin kolay bir şekilde belirlenebilmesi önem taşımaktadır. Bu nedenle bu çalışmada CFRP kompozit malzemelerin kalınlık doğrultusunca elektriksel iletkenliği sonlu elemanlar yöntemi ile kullanılacak numuneden alınan mikro yapı resimleri üzerinden belirlenmeye çalışılmış ve sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Sonlu Elemanlar, Elektriksel İletkenlik, CFRP
Modeling of Electrical Conductivity of Unidirectional CFRP Composite Materials in Thickness Direction
Carbon fiber reinforced composite materials (CFRP) are materials that have increased in use in all areas in recent years due to their very high strength and rigidity compared to their weight. They have replaced with metals, especially in aviation transport, where weight is an important design factor. However, epoxy, which is an insulating material, does not reach the electrical conductivity required for aeronautical applications even when combined with carbon fiber, which is a highly conductive material. Electrical conductivity is a desired condition in order not to cause any malfunction in the case of lightning strikes in aircraft. On the other hand, it is important that the electrical conductivity of CFRP composite materials, which show different properties in each production, can be easily determined. For this reason, in this study, the electrical conductivity of CFRP composite materials in thickness direction is tried to be determined by using finite element method on microstructure pictures taken from the sample and the results are compared with the experimental results.
Keywords: Finite element, electrical conductivity, CFRP
Atıf İçin
Akçin Ergün, Y. (2019). Modeling of Electrical Conductivity of Unidirectional CFRP Composite Materials in Thickness Direction. Journal of Current Research on Engineering, Science and Technology, 5 (2), 65-72.