Dynamic mechanical characterizations of carbon fiber-polyurethane and epoxy composites
Karbon fiber-poliüretan ve epoksi kompozitlerinin dinamik mekanik karakterizasyonu
- Tez No: 223194
- Danışmanlar: PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Epoksi ve poliüretan içeren karbon fiberle güçlendirilmiş kompozitlerin dinamik mekanik özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bundle şeklinde ve kısa kesilmiş karbon fiberler güçlendirme ajanı olarak kullanılmıştır. Epoksi kompozitleri için ?curing? metot, poliüretan kompozitleri içinse ?casting? metot kullanılmıştır. Iki tür karbon fiber kullanılmıştır. Epoksi veya poliüretan kompozitlerin mekanik özellikleri dinamik mekanik analiz ile araştırılmıştır. Farklı sıcaklıklarda, kompozitlerin elastik modulus, loss modulus, kompleks viscosity and tan delta değerleri incelenmiştir. Ayrıca çekme uzama deneyleri de farklı sıcaklıklarda çalışılmıştır. Epoksi kompozitleri, elli gün sonunda yüksek bir modül değerine sahip olmaktadır. Çalışmanın ilk kısmı karbon fiber içeren epoksi kompozitlerini içermektedir. Dinamik mekanik analiz ile mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çekme-gerilme eğrileri kullanılarak young modül değerleri elde edilmiştir. Taramalı elektron mikroskopu ile morfolojik araştırması gerçekleştirilmiştir. Dinamik mekanik analiz sonucu elde edilen tan delta eğrilerinden örneklerin camsı geçiş sıcaklıkları belirlenmiştir. Camsı geçiş sıcaklıkları karbon fiber içeriğiyle orantılı olarak değişmektedir. Ikinci kısımda karbon fiberle güçlendirilmiş poliüretan kompozitleri uzerinde araştırma yapılmıştır. Karbon fiber miktarının artması mekanik özellikleri etkilemektedir. Buna ek olarak young modulus, dayanıklılık ve maksimum çekme ve uzama değerleri fiber miktarına bağlı olarak değişmektedir. Bundle halde kullanılan fiberle yapılan poliüretan deneylerinde, yüksek modül değerleri elde edilebilmiştir. Son bölümde, poliüretan ve epoxy birarada kulanılarak carbon fiber ile güçlendirilmiştir. Karbon fiber miktarı ve hardener miktarı değiştirilerek deneyler yapılmıştır. Numunelerin camsı geçiş sıcaklıkları tan delta eğrilerinden hesaplanarak hardener miktarının camsı geçiş sıcaklığı üzerine etkisi incelenmiştir. Hardener miktarı camsı geçiş sıcaklığını değiştirmektedir. Ayrıca, taramalı elektron mikroskopu kullanılarak morfolojik araştırması yapılmıştır, yüzeydeki değişimler araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to investigate the dynamic mechanical properties of reinforced carbon fiber composites which contain polyurethane and epoxy. Carbon fiber was used reinforcement agent in chopped and bundle form. Curing method was used for epoxy composites and polymer systems; also casting method was used to prepare polyurethane composites. Two kinds of carbon fibers were used for epoxy composites. Mechanical properties of epoxy or polyurethane composites were studied by using dynamic mechanical analysis. Storage modulus, loss modulus, tan delta and complex modulus of composites were investigated at different temperatures. The stress-strain relationship was studied for five and fifth day left day samples for carbon fiber reinforced composites. There were significant developments obtained on modulus values after fifth days for epoxy composites. In the first part of study, epoxy has been reinforced with carbon fiber. Their mechanical properties were studied with dynamic mechanical analysis. From stress strain curves, values of young modulus were obtained. Scanning electron microscopy was used for morphologic study. Also, glass transition values of samples were obtained from tan delta curves with dynamic mechanical analysis. Glass transition values of samples were effected by carbon fiber content. In the second part, polyurethane and carbon fiber composite was presented. While increasing amount of carbon fiber in an epoxy composite, it affected the mechanical properties. In addition, young modulus, toughness, maximum stress and strain were developed with carbon fiber. There were results that using bundle of carbon fiber was resulted in significant increase for modulus of polyurethane composites. Carbon fiber improved the mechanical properties of polyurethane-carbon fiber composites. In the last part, both polyurethane and epoxy has been reinforced with chopped carbon fiber. Here, the amount of carbon fiber and hardener were changed. Glass transition of epoxy-polyurethane-carbon fiber composites were investigated, the values of glass transition were changed with the amount of hardener. Also, scanning electron microscopy was used for morphologic study. The differences on surface of composites were studied with SEM.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of polyurethane micro and nanocomposites
Poliüretan mikro ve nanokompozitlerinin hazırlanması ve karakterize edilmesi
MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
Doktora
İngilizce
2007
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Karbon nanotüp takviyeli elastomerik poliüretan kompozit malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of carbon nanotube reinforced elastomeric polyurethane composi̇te materials
GÜLİN DENİZ AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR DEMİRCAN
- Çinko nanotanecik içeren polimer nanokompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of polymer nanocomposite materials incorporated zno nanoparticles
ALEV AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE KÜÇÜKBAYRAK OSKAY
- Yapay kas uygulamaları için nanokompozit malzeme geliştirilmesi
Development of nanocomposite material for artificial muscle applications
AYŞE KÜBRA AYDINALEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Performance of the nanosilica filled neat epoxy and carbon fiber filament wound composites
Nanosilika dolgulu epoksi ve karbon elyaf takviyeli filaman sargı ile üretilmiş kompozitlerin performansı
ERDAL SAPANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECATİ ÖZKAN