Karbon nanotüp ve nanokil katkılı cıvata bağlantılı karbon/epoksi nanokompozit plakaların mekanik özellikleri ve hasar analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: MEHMET ÇAĞRI TÜZEMEN

Danışman: ELMAS SALAMCİ

Özet:

Nanopartikül katkısı genellikle kompozit malzemelerin özelliklerini geliştirmede oldukça etkili olarak nitelendirilir. Ancak literatürde özellikle cıvata bağlantılı kompozit malzemelerde etkisi incelenmemiştir. Aynı zamanda, ayrı ayrı karbon nanotüp (KNT) ve nanokilin belirli oranlarda katıldığında kompozitin mekanik özelliklerini arttırdığı bilinse de birlikte kullanıldığı zaman nasıl bir davranış sergileyeceği de önemli bir noktadır. Bu çalışmada nanopartikül katkısının cıvata bağlantılı nanokompozitlerin mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Fiber olarak karbon, matris olarak epoksi katkı maddesi olarak da KNT ve nanokil kullanılmıştır. Numuneler vakum infüzyon yöntemi ile üretilmiştir. Nanopartiküllerin matris içerisinde homojen olarak dağıtılması için uçlu sonikasyon yöntemi kullanılmıştır. Üretilen numunelere yakma, eğme, çekme ve cıvatalı çekme testleri uygulanmıştır. Nanopartikül katkısı arttıkça fiber hacim oranının azaldığı boşluk hacim oranın ise arttığı saptanmıştır. Numunelere eğme ve eksenel çekme yükleri uygulanarak hasar analizleri yapılmıştır. Genel olarak nanopartikül katkısının mekanik özelliklere etkisi olumlu olmuştur. Eğme mukavemeti için en iyi sonuç %0,3 karbon nanotüp katkılı KNT3 numunelerden, çekme mukavemeti için en iyi sonuç hibrit katkılı numunelerden elde edilmiştir. Ayrıca cıvatalı çekme deneyi ile eksenel yük altında yatak mukavemetleri incelenmiştir. En yüksek yatak mukavemeti %4 nanokil katkılı numunede elde edilmiştir. Bu numunelerde nanopartikül katkısı ile elastiklik modülü ve tokluk genellikle artmıştır. Nanopartikül katkısız, nanokil katkılı NK4, KNT katkılı KNT3 ve hibrit numunelerinin SEM görüntüleri de incelenerek deney sonuçlarıyla birlikte yorumlanmıştır.