Fabrication of fiber metal laminated composites by resin infusion technique using metallic layers with modified surface
Reçine infüzyonu tekniği ile yüzeyi modifiye edilmiş metalik katmanlar kullanılarak fiber-metal katmanlı kompozit malzeme üretimi
- Tez No: 381005
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU, PROF. DR. ALİ ŞAKİR BOR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Fiber metal katmanlı kompozit malzemeler, hava araçlarının yorulmaya hassas bölgelerinde kullanılmak üzere son 20-30 yılda geliştirilen yeni malzemelerdir. Bu lamine kompozitler yüzeyi uygun hale getirilmiş metallerle fiber takviyeli polimer matrisli kompozitlerden meydana gelirler. Bu malzemelerin üretiminde metallerin yüzey hazırlık işlemleri önem arz etmekte ve farklı disiplinlere ait yüzey mühendislik bilgilerini gerekli kılmaktadır. Kullanılan metallerin yüzeyleri kirlilikten ve nemden arındırılmış olmalı ve istenilen mekanik dayancın sağlanabilmesi için nihai kompozit malzemede mevcut hava boşluğu miktarı olabildiği kadar düşük olmalıdır. Dolayısı ile sıvının/reçinenin ıslatma kabiliyeti yüksek, katı/metal yüzeyinin ıslanma kabiliyetinin uygun hale getirilmesi gerekmektedir. Kimyasal aşındırma, anodize etme, plazma püskürtme, lazerli doku oluşturma, silan ve/veya sol-jel vb. yöntemleri birlikte veya ayrı ayrı olarak endüstride yüzey hazırlama işlemleri olarak uygulanmaktadır. Fiber-metal katmanlı kompozitler kimyasal aşındırma-anodize etme ve yapıştırıcı ile prepregi otoklavlama gibi uzun-yorucu-pahalı olmalarının yanında çevreye de zararlı üretim yöntemleri ile üretilmiş ve araştırmalar buna göre yapılmıştır. Bu tez çalışmasında, 2024 T3 aluminyum alaşımının yüzeyinin hazırlığı zımparalama ve γ-glycidoxytrimethoxy silan uygulamaları ile, fiber-metal kompozit üretimi ise vakum infüzyon tekniği ile yapılmıştır. Gerilim-gerinim, yük-yer değiştirme ilişkileri ve kompozitin her iki taraftaki arayüz özellikleri uygulanan yüzey hazırlık işlemleri ile kontrol edilen yüzey pürüzlülüğü-temas açısı ve yayılma kabiliyetine bağlı olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, vakum infüzyon tekniğinin fiber metal katmanlı kompozit malzemelerin üretimi için başarılı bir alternatif olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Fiber metal laminated composites are novel materials which have been developed in the last few decades especially for fatigue prone areas within the aircrafts. They consist of metals with modified surfaces and fiber reinforced polymer matrix composites. Surface modification of metals carries importance because their bonding with fiber-resin matrix needs interdisciplinary knowledge about interface engineering. Surface of the metal substrates must be contaminant and moisture free and void content through interfaces of the final composite must be as low as possible to reach the desired mechanical strength. So, wetting of the liquid/resin and wettability capability of the solid/metal surface must be optimized. Different surface modifications like etching, anodizing, plasma spraying, laser texturing, silane or sol-gel etc. treatments are being used solely or together by industry. Fiber metal laminated composites have been investigated under the scope of etching-anodizing surface pretreatment with adhesive primer and fabricated with prepreg-autoclave manufacturing technique which are long-batch and expensive techniques while they are also hazardous. Within this study, surface treatments of aluminum 2024 T3 alloy based on sand paper abrasion and γ-glycidoxytrimethoxy silane treatment and fabrication of the fiber metal laminated composites by vacuum infusion manufacturing technique have been studied. The stress-strain and load-displacement relations and interface on both sides of composites have been investigated in relation with the surface roughness-contact angle-spreading capability controlled by the surface treatments applied. Achieved results have shown that vacuum infusion is a successful alternative technique for the fabrication of fiber metal laminated composites.
Benzer Tezler
- Çelik–fiber lamine kompozitlerin balistik performansına bileşenlerin etkisi
Effect of components on ballistic performance of steel–fiber laminated composites
HATİCE AKSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriFırat ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EROĞLU
- Düzlem içi ve kalınlık doğrultusunda hibritlemenin karbon-bazalt/epoksi kompozitlerinin darbe ve çekme davranışların incelenmesi
Evaluation of in-plane and through thickness hybridization of carbon-basalt / epoxy composites on impact and tensile behaviour
HAFIZ MUHAMMAD NUMAN ZAFAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEHMİ NAİR
- Investigation of thermal and mechanical behavior of carbon nanotube reinforced ultra-high molecular weight polyethylene composites under cryogenic conditions
Karbon nanotüp takviyeli ultra yüksek molekül ağırlıklı polietilen kompozitlerin termal ve mekanik davranışlarının kriyojenik koşullar altında incelenmesi
GÜLŞAH BAHÇELİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Nonlinear stress analysis of composite laminated
Tabakalı kompozit plaklarda doğrusal olmayan gerilme analizi
AHMET YAPICI
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR SAYMAN
- Parçacık takviyeli karma malzemelerdeki artık gerilmelerin sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
The finite elements analysis of the thermal residual stresses in the particulate reinforced metal matrix composites
ALİ CANSUN