Geri Dön

Karbon nanotüp takviyeli kompozit malzemelerin termal, elektriksel ve mekanik özelliklerinin tespiti

Determine of thermal, electrical and mechanical properties of carbon nanotube reinforced composite materials

PDF İndir

  1. Tez No: 418780
  2. Yazar: ONUR AĞMA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALAATTİN AKTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

Üretim teknolojilerinin gelişmesi, günümüzde üretilen ürünleri başka malzemelerden yaparak çalışma ortamlarında daha efektif olan ürünler kullanılmasının sağlanmasına yol açmıştır. Özellikle elyaf takviyeli polimer matrisli kompozit malzemeler bu alanda ön plana çıkan malzemelerin başında gelmektedir. Bu kompozit malzemelerin özellikle otomotiv, denizcilik, havacılık, savunma gibi birçok sektörde kullanımı her geçen gün artmakta ve özellikle istenilen özelliklere göre tasarlanabilmesinin verdiği avantajla ticari olarak popülerliği artmaktadır. Karbon nanotüpler, kusursuz moleküler yapısı ve kuvvetli karbon bağlarından dolayı çok yüksek mekanik özelliklere sahiptir. Tek bir nanotüp yaklaşık olarak 1-5 TPa arasında elastisite modülüne sahip olabilmektedir. Bu değer yaklaşık olarak çeliğin 5 katına eşit olmaktadır. Nanotüplerin bu üstün mekanik özellikleri sayesinde, kompozit malzemelerin özelliklerini geliştirmek, literatürde oldukça çok çalışılan konular arasında yerini almakta ve gün geçtikçe yapılan çalışma sayısında artış meydana gelmektedir. Nanotüpler tekil halde çok yüksek mekanik özelliklere sahip olmasına rağmen kompozit içerisinde kullanıldıklarında aynı ölçüde yüksek mekanik özellik gösterememektedir. Bunun en temel sebepleri, karbon nanotüplerin polimer matrisli kompozitlere takviyesi sırasında oluşan dağılım, yönelim, topaklanma, ara yüzey birleşimi gibi konulardır. Bu sorunlar dahilinde kullanılan karbon nanotüp miktarı önemli bir hal almakta ve bu miktarı belirlemek için literatürde karbon nanotüpün veya kullanılacak polimer matrisin özellikleri değiştirilerek yeni çalışmalar yapılmaktadır. Bu tezin kapsamında, günümüzde sanayi ürünlerinde kullanılmaya başlanan kompozit malzemelerden, kullanımının önümüzdeki yıllarda artması beklenen nanokompozit dalının en önemli takviye malzemelerinden biri kabul edilen, karbon nanotüp takviyeli malzemelerin farklı sıcaklıklarda mekanik ve elektriksel analizleri yapılmıştır. Polimer matris malzemesi olarak ticari olarak oldukça yaygın olan ve suya, aside ve bazlara karşı direnci yüksek olan termoset bir polimer olan epoksi tercih edilmiştir. Bunun yanısıra cam ve karbon elyafla beraber karbon nanotüp kullanılarak aynı analizler yapılmıştır. Bu analizlerinin sonucunda karbon nanotüp takviyeli kompozit yapıların genel olarak mekanik, elektriksel ve termal özellikleri hakkında bilgi edinilmiştir. Karbon nanotüplü kompozitlerle kullanılacağı yere göre mekanik özelliklerini belirleyerek, elektriksel iletkenliği olan numuneler elde edilebileceği ispatlanmıştır. Kompozit malzemeye elektriksel iletkenlik kazandırmak, malzemenin anlık olarak yapısal durumunu incelenebileceği anlamını taşımaktadır. Ayrıca artan ve azalan sıcaklıklara karşı malzemelerin verdiği tepki raporlanmış ve buna göre çevresel etkenler altında numunenin vereceği tepkilere ön bakış yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Nowadays, development of production technology provide more effective products which use a different materials. Especially, fiber reinforced polymer materials come into prominence in composite material area. Generally this materials usage increase day by day to utilize at many sectors like a automotive, marine, aeronautical, defense, etc. The most important advantage of these materials; designed for requested properties and become more popular at commercial stage. Carbon nanotubes have very high mechanical properites due to their perfect molecular structure and strong carbon bonds. One of nanotube can have approximately between 1 to 5 TPa modulus of elasticity. This value is equal to approximately 5 times of steel modulus of elasticity. For improve the properties of composite materials has become one of the most studied topics in literature, because of the this superior mechanical properties of nanotubes, and day after day increased number of studies. Nanotubes in a singular form have very high mechanical properties but, when they used in a composites, did not show the same high mechanical properties. The main reasons of that situation; dispersion, alignment, agglomeration and interface connection, during the carbon nanotube reinforce at polymer matrix. Within these problems, determine amount of carbon nanotube is very important in literature. In literature work on carbon nanotube or matrix properties. The scope of this thesis, nowadays composite materials start to use at industrial products and expected to increase usage of nanocomposite at industrial products. One of the most important reinforcement materials in nanocomposite field carbon nanotubes used in this thesis, and their mechanical and electrical tests have done at different temperatures and after that tests, determine mechanical, electrical, thermal properties of composites. Epoxy is preferred for the matrix material which is thermoset polymer, extensive commercially and have resistance to acid, base and water. Besides these, used glass and carbon fiber with carbon nanotube as a reinforce material. As a result of these tests, general information of mechanical, electrical and thermal was obtained about the carbon nanotube reinforce composite materials. By determining the mechanical properties according to the location of use, it was proved that electrical conductivity can be obtained at carbon nanotube composite samples. This means that, the structural condition of the material can be studied continuously. Also, reported the material properties against the increasing and decreasing temperature and make a front view response of samples under environmental factors.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    418953

    Investigation of CNT smart paint for structural health monitoring in advanced and nano-enhanced carbon fiber composites

    Gelişmiş ve nano takviyeli kompozit malzemeler için karbon nanotüp içerikli akıllı boyanın yapısal sağlık izleme için geliştirilmesi

    YAĞMUR ATEŞCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. HÜLYA CEBECİ

  2. Tez No

    486897

    Karbon nano yapılarla takviyelendirilen polimer kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin araştırılması

    Investigation of production and properties of carbon nano structures reinforced polymer composites

    CEMAL ONUR ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji MühendisliğiMersin Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEVAL HALE GÜLER

  3. Tez No

    566192

    Tailoring interfacial interactions in fiber reinforced polymeric composites by the electrospray deposition of waterborne carbon nanotubes

    Fiber takviyeli polimerik kompozitlerin ara yüzlerine elektrosprey kaplama yöntemiyle su bazlı karbon nanotüp ekleme

    MURAT TANSAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Metalurji MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL

  4. Tez No

    389211

    Mechanical enhancement of woven composite with vertical aligned carbon nanotubes: Investigation of interlaminar shear strength property of nano-stitched laminated composites

    Karbon nanotüpler kullanılarak kompozitlerin mekanik özelliğinin geliştirilmesi: Nano-dikişli lamine kompozitlerin lamineler arası kayma mukavemetinin incelenmesi

    İDRİS GÜRKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ

  5. Tez No

    569575

    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

    İngilizce

    2019

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ

Geri Dön