Filaman sarım karbon elyaf/epoksi boruların dinamik davranışına karbon nanotüp ve bor nitrür nano partikül ilavesinin etkisi
The effect of carbon nanotube and boron nitride nanoparticles addition on dynamic behaviour of filament wound carbon fiber/epoxy pipes
- Tez No: 485139
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET AVCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Bu çalışmada, karbon nanotüpler (CNT) ve bor nitrür (BN) nanopartiküller katkılı epoksi/karbon elyaf takviyeli nanokompozit borular filaman sarım metoduyla üretilmiş ve iç basınç altında patlama basıncı, düşük hızlı darbe yüklerine karşı dayanımı, enerji absorbsiyon kapasitesi incelenmiş ve hasar analizi yapılmıştır. Ayrıca epoksi matris içerisine katılan CNT'lerin ve BN nanopartiküllerin epoksinin özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Testler için dört farklı grup kompozit boru üretilmiştir. Bunlar saf epoksili, ağırlıkça %0.3 çok cidarlı karbon nanotüp (ÇCKNT) katkılı, ağırlıkça %0.5 bor nitrür nanopartikül (BNNP) katkılı ve ağırlıkça %0.5 BNNP + %0.3 ÇCKNT katkılı epoksi matrisli kompozit borulardır. Epoksi matrisin hazırlanmasında homojen dağılımın sağlanması için mekanik karıştırma ve ultrasonik problu karıştırma yöntemlerinden yararlanılmıştır. Filaman sarım işlemi 3 karbon fiber iplik kullanılarak, 72 mm iç çap, [±55o]4 parametrelerinde gerçekleştirilmiştir. Üretim sonrası tüm kompozit borular 2 saat 80o C ve 12 saat 120o C kürleme işlemine tabi tutulmuştur. Statik patlatma ve darbe test numuneleri 30 cm boyunda olacak şekilde daire testere kullanılarak hazırlanmıştır. Statik patlatma ve darbe testleri açık uçlu şekilde test etmeyi sağlayan özel bir aparat yardımı ile gerçekleştirilmiştir. Düşük hızlı darbe testleri 5 J, 10 J ve 15 J darbe enerjilerinde kompozit boruların 12 Bar iç basınçlı ve iç basınçsız durumlarında yapılmıştır. Darbe sonrası hasar bölgesinin incelenmesi için optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu görüntülerinden yararlanılmıştır. Yapılan çalışmalar neticesinde en iyi sonuçlar BNNP ve ÇCKNT'lerin birlikte kullanıldığı nano hibrit kompozit borularda görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, carbon nanotubes(CNT) and boron nitride (BN) nanoparticles doped epoxy/ carbon fiber reinforced nanocomposite pipes were produced using filament winding method and explosion pressure under internal pressure, resistance to low-velocity impact loads, energy absorption capacity were examined and damage analysis were performed. Also, the effect of CNTs and BN nanoparticles, which added to epoxy matrix, on epoxy properties were investigated. Four different groups of composite pipes were produced for the tests. These are composite pipes consisted as matrix with neat epoxy, 0.3% wt. multiwalled carbon nanotube (MWCNT) doped epoxy, 0.5% wt. boron nitride nanoparticle (BNNP) doped epoxy and 0.5% BNNP + 0.3% MWCNT wt. doped epoxy. In the preparation of the epoxy matrix, mechanical mixing and ultrasonic probe mixing methods were utilized to achieve a homogeneous distribution. The filament winding operation was carried out with using 3 carbon fibers, 72mm internal diameter and [±55o]4 parameters. After production, all composite pipes were cured for 2 hours at 80° C and for 12 hours at 120° C. Static Blasting and impact test specimens were prepared using circular saws to be in 30 cm length. Static blasting and impact tests were carried out with the help of a special apparatus which allows testing in open ended conditions. Low-speed impact tests were carried out at 5 J, 10 J and 15 J impact energies with 12 Bar internal pressure and without internal pressure of composite pipes. Optical microscope and scanning electron microscopy images were used for the examination of damage area after impact tests. As a result of the studies done, the best results were seen in the nano hybrid composite pipes used together with BNNP and MWCNT.
Benzer Tezler
- Karbon nanotüp ve bor nitrür nanodisk içeren filaman sarım karbon elyaf takviyeli nanokompozit boruların yorulma davranışı
Fatigue behavior of filament wound carbon fiber reinforced nanocomposite pipes containing carbon nanotube and boron nitride nanodisk
TUGAY ÜSTÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
YRD. DOÇ. DR. VOLKAN ESKİZEYBEK
- Nanopartikül takviyeli karbon epoksi borularda hidrotermal yaşlandırmanın ısıl iletkenliğe etkisi
The effect of hydrotermal aging on thermal conductivity in nanoparticle reinforced carbon epoxy pipes
ALPER GÜNÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BENGİ ŞANLI
DOÇ. DR. MEMDUH KARA
- Yüzey çatlaklı ve çatlaksız ±55° filaman sarım cnt takviyeli ctp kompozit boruların mekanik özelliklerinin ve iç basınç etkisi altındaki yorulma davranışının araştırılması
Investigation of mechanical properties and fatigue behavior under internal pressure effect of the ±55° fi̇lament wi̇ndi̇ng cnt reinforced ctp composite pi̇pe wi̇th and wi̇thout surface crack
MUSTAFA TAŞYÜREK
Doktora
Türkçe
2014
Mühendislik BilimleriSelçuk ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMETTİN TARAKÇIOĞLU
- Analysis of filament wound cylinders against torsion
Filamin sargı yöntemiyle üretilmiş silindirlerin burma yükü altında analizi
VOLKAN KUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVEND PARNAS
- Structural design and experimental analysis of filament-wound composite tubes under combined loading
Filaman sargı yöntemiyle üretilmiş çeşitli yükler altındaki kompozit bir borunun yapısal tasarımı ve deneysel analizi
SEZGİN ALEÇAKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVEND PARNAS