Karbon elyaf,grafen nanoplatelet ve zincir uzatıcı katkıların poliamit 6,6 kompozitlerin özellikleri üzerine eş zamanlı etkisinin incelenmesi
Synergetic effect of graphene nanoplatelet,carbon fiber and coupling agent addition on the tribological,mechanical and thermal properties of polyamide 6,6 composites
- Tez No: 576701
- Danışmanlar: PROF. DR. TANER YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Grafen, Grafen Nanoplatelet, Karbon Elyaf, Kompozit Malzeme, Zincir Uzatıcı Katkılar, Graphene, Graphene Nanoplatelet, Carbon Elyaf, Composite Materials, Coupling Agent
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
KARBON ELYAF, GRAFEN NANOPLATELET ve ZİNCİR UZATICI KATKILARIN POLİAMİT 6,6 KOMPOZİTLERİN ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE EŞ ZAMANLI ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÖZET Günümüzde hafif, dayanımı yüksek ve düşük maliyetli malzemelere duyulan ihtiyacın artması ile kompozit malzemelere ilgi artmıştır. Kompozitlerin üretiminde kullanılan farklı katkı malzemeleri içinde karbon elyaf ve grafen sahip olduğu üstün mekanik özellikleri ile göze çarpmaktadır. Bu çalışmada karbon elyaf (KE) takviyeli poliamit 6,6 (PA6,6) kompozit malzemelere önce grafen nanoplatelet (GNP) katkısı ardından yüzey etkileşimini arttırabilmek amacıyla zincir uzatıcı katkı ilave edilerek üç farklı tür kompozit malzeme farklı bileşim oranlarında üretilmiştir. Üretim ekstrüzyon ile harmanlama ve enjeksiyon ile kalıplama yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiş ve aşınma, ısıl ve mekanik özellikleri bakımından özellikleri incelenmiştir. Termoplastik matris malzemesi olarak PA6,6; takviye malzemesi olarak ise KE, GNP ve zincir uzatıcı kimyasal olarak 1,4-fenilen bisoksazolin (PBO) kullanılmıştır. Kompozitlerin üretiminde kullanılan karbon elyaf ağırlıkça % 10 yükleme oranında kullanılarak her bir numune için bu oran sabit tutulmuştur. GNP ağırlıkça % 0,1; % 0,3; % 0,5 yükleme oranlarında kullanılırken, zincir uzatıcı PBO ağırlıkça % 1 yükleme oranında sabitlenmiştir. Hazırlanan kompozitlerin karakterizasyonu için aşınma, çekme testleri, ısıl özelliklerinin incelenmesi için diferansiyel taramalı kalorimetre (DTK) ile dinamik mekanik analiz (DMA) ve yüzey karakterizasyonu için ise taramalı elektron mikroskobu (TEM) kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, ağırlıkça % 10 karbon elyaf içeren PA6,6 kompozitlere GNP ilavesinin malzemede“hibrit etki”meydana getirdiği ve kompozitlerin tribolojik, mekanik ve ısıl özelliklerini geliştirdiği sonucuna varılmıştır. Bu noktada, hibrit kompozitlere eklenen PBO birleştirme ajanı, bileşenler arasında arayüzey yapışmasını geliştirmiştir. Sonuç olarak, ağırlıkça % 10 KE ve % 0,5 GNP içeren PA6,6 hibrit kompoziti, tüm numuneler arasında en iyi nihai özellikleri sergilemiştir.
Özet (Çeviri)
SYNERGETIC EFFECT OF GRAPHENE NANOPLATELET, CARBON FIBER AND COUPLING AGENT ADDITION ON THE TRIBOLOGICAL, MECHANICAL AND THERMAL PROPERTIES OF PA6,6 COMPOSITES ABSTRACT Nowadays, the rise of the necessary for durable and cheap materials has increased the interest in composite materials. Carbon fiber (CF) and graphene are among the most widely used as reinforment due to their superior properties. The production was carried out by using extrusion, blending and injection molding methods and the properties of wear, thermal and mechanical properties were examined. While PA6,6 was used as the thermoplastic matrix material, CF, GNP and chain extender was used 1,4-phenylene bisoxazoline (PBO) as a reinforcing material. CF was used in the production of the composites was kept at fixed a loading rate of 10 % by weight for each sample. GNP was used 0,1 % 0,3 %; 0,5 % by weight, PBO was used at fixed loading rates of 1 % by weight. To examine mechanical and tribological properties of the composites wear, tensile tests have been done. In order to investigate the thermal properties of composites, dynamic mechanical analysis (DMA) with differential scanning calorimetry (DSC) and to characterize the surfaces scanning electron microscopy (SEM) have been done for the characterization of the prepared composites. As a result of this study, it can be included GNP, CF composites creates get in synergetic effect in materials and improves tribological, mechanical and thermomechanical properties of composites. At this point, the PBO coupling agent added to the hybrid composites developed interfacial adhesion between the components. Due to this effect, hybrid composites that is included 0,5 % GNP exhibited the best final properties among all samples.
Benzer Tezler
- Development of new generation, high performance polypropylene composites
Yeni nesil, yüksek performanslı polipropilen kompozitlerin geliştirilmesi
ORKUN KAYMAKÇI
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSELİ UYANIK
- Grafen tabanlı nanodolgular ile güçlendirilmiş yeni nesil termoplastik kompozitlerin geliştirilmesi
Development of new generation thermoplastic composites reinforced by graphene based nanofillers
ELÇİN ÇAKAL SARAÇ
Doktora
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AYDIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU SANER OKAN
- Synergetic effects of hybrid nanoparticles on the mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy nanocomposites
Karbon elyaf takviyeli kompozitlerde hibrit nanopartikül katkısının mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
ESRANUR YÜKSEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN EKSİK
- Karbon katkılı iletken polimer kompozitlerin üretimi, karakterizasyonu ve elektromanyetik dalga kalkanlamada kullanımlarının değerlendirilmesi
Production, characterization and evaluation of their usage in electromagnetic interference shielding of carbon reinforced conductive polymer composites
BEDRİYE ÜÇPINAR DURMAZ
Doktora
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE AYTAÇ
- Investigation of impact behavior of the nano-scaled particle filled hybrid composite plates
Nano katkılı hibrit kompozit plakaların darbe davranışlarının incelenmesi
NURETTİN FURKAN DOĞAN
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ERKLİĞ