Silindirik termoplastik kompozitlerin elyaf sarma yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Manufacturing and characterization of cylindrical thermoplastic composites by the method of filament winding
- Tez No: 414166
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Metallurgical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
Elyaf sarma yöntemi polimer matrisli kompozit üretiminde tercih edilen üretim yöntemlerinden biridir. Silindirik basınçlı kaplar, yer altı depolama ve dağıtım sistemleri gibi özellikle tüp ya da boru şeklindeki parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemde fiber ve matris arasında iyi arayüzey bağlantısı sağlamasından dolayı termoset matris tercih edilir. Ancak termosetlere göre daha yüksek kırılma tokluğu, esnekliğe sahip olmasının yanında kısa zamanda ve kolay işlenebilirlik gibi birtakım üstünlüklerinden dolayı son yıllarda termoplastik kompozitlerin kullanımında bir artış görülmektedir. Bu avantajlarına rağmen termoplastiklerin yüksek eriyik viskoziteleri, matrisin fiber demetlerini yeterli oranda ıslatamamasına yol açması ve fiber-matris arayüzey bağlantısı zayıf olması, bu malzemenin kullanımını zorlaştırmaktadır. Termoplastik matrisin fiberi ile takviye fiberin karışımından oluşan melez iplikler ise bu sorunu çözmek için geliştirilmiş kompozit malzemelerdir. Yine de bu malzemenin özellikle elyaf sarma yöntemindeki kullanımın henüz yaygın olmadığını eklemek gerekir. Elinizdeki çalışmada Polietilen/E-camı ve Polipropilen/E-camı melez ipliklerin üretim aşamaları ayrıntılı biçimde aktarılmıştır. Öncelikli olarak farklı katman, sıcaklık ve sürelerde plaka numuneleri üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu numunelerde çekme, eğme, darbe, kalsinasyon testleri ve SEM incelemeleri yapılarak üretim parametreleri optimize edilmiştir. İkinci olarak ise elyaf sarma yöntemiyle silindirik şekilli parçalar üretilmiş ve bu parçalara halka rijitliği testleri uygulanmıştır. Plaka numunelerinden alınan sonuçlara göre optimum üretim koşullarının Polietilen/E-camı malzeme için 200 °C' de 5 dakika presleme süresi ve Polipropilen/E-camı malzeme için ise 220 °C'de 5 dakika presleme süresi olduğuna karar verilmiştir. Bu sonuçlara göre üretimi yapılan silindirik numunelerin EN 12666-1, EN 1852-1, EN 13476-2 ve EN 13476-3 standartlarına uygun değerlere ulaştığı saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Filament winding method is one of the preferred method in manufacturing polymer matrix composite. It is especially used in production of tube or pipe shaped parts like cylindrical pressured vessels, underground storage and distribution systems.Thermoset matrix is preferred, in this method due to obtaining a good interface bonding between fiber and matrix. However, in recent years usage of thermoplastic composites have increased because of their superiorities over thermosets like higher fracture toughness, flexibility, shorter and easier processing cycles. On the other hand, the high melt viscosity of the thermoplastics leads inadequate wetting of fiber bundles by matrix and poor fiber-matrix interface bonding. In order to solve this problem, hybrid yarns, which consist of a mixture of reinforcement fiber and thermoplastic fiber, have improved. However, usage of these materials have not become widespread yet and have not used widely in filament winding method. In this study, Polyethylene/E-glass fiber and Polypropylene/E-glass fiber hybrid yarns were used. Firstly, plate samples were produced at various temperatures, times and laminates. Tensile, bending, impact, calcination tests and SEM observations were applied to these samples and the production parameters were optimized. In the second step, cylindrical shaped pieces were produced and ring stiffness test was performed to this pieces. According to the test results of plate samples, the optimum production conditions were determined as 200°C temperature and 5 minutes producing time for polyethylene/E-glass fiber material and 220°C temperature and 5 minutes producing time for polypropylene/E-glass fiber material. Cylindrical samples, which were produced as stated conditions, meet the requirements of the standards EN 12666-1, EN 1852-1, EN 13476-2 and EN 13476-3.
Benzer Tezler
- Density functional theory and molecular dynamics simulations of carbon nanotubes, polyetheretherketone and their interfaces
Karbon nanotüplerı̇n, polı̇etereterketon ve arayüzlerı̇nı̇n yoğunluk fonksı̇yonelı̇ teorı̇sı̇ ve moleküler dı̇namı̇k sı̇mulasyonları
GÖZDENUR TORAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ
DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES
- 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
- Synthesis of poly (Methyl methacrylate) reinforced by multi-walled carbon nanotubes and magnetite nanofillers
Mwcnt ve magnetit nanodolgular ile güçlendirilmiş poli (Metil metakrilat) sentezi
ECEM ERMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN
- A modulus gradient elasticity model for nano-reinforced composites
Nano-güçlendirilmiş kompozitler için bir modül gradyanı elastisite modeli
HASAN GÜLAŞIK
Doktora
İngilizce
2018
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES
- Yalıtım özelliği geliştirilmiş nanolif malzemeler
Nanofibers materials with improved insulation properties
NESLİHAN KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
PROF. DR. NURAY UÇAR