Interfacial toughening of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) matrix composites using graphene oxide containing nanofibers
Grafen oksit içeren nanofiberlerin kullanılarak karbon fiber takviyeli polimer matris kompozitlerinin (KFTP) arayüz toklaştırılması
- Tez No: 582548
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERHAN BAT, PROF. DR. BORA MAVİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karbon fiber takviyeli polimer matrisli (KFTP) kompozitlerin önemi günlük yaşamda gün geçtikçe artmaktadır. Yüksek mukavemet/ağırlık ve sertlik/ağırlık oranlı bu malzemeler büyük öneme sahip olmalarına rağmen, bu yeni malzemeler hala geliştirilmesi gereken bazı zayıf yönlere sahiptir. Bu yönlerden biri 'delaminasyon'dur. Delaminasyon direncini arttırmak için en umut veren teknik, işlem kolaylığı ve kompozitlerin toplam ağırlığında bir artışa neden olmayan nanofiberlerin kullanımını içeren tekniktir. Son zamanlarda, iki ya da daha fazla malzemenin özelliklerinin birleşmesi ile oluşan melez sistemler büyük dikkat çekmiştir. Bu çalışma, grafen oksit (GO) içeren farklı N6 kütle oranlarına (ağırlıkça % 60, 80, 100) sahip naylon 6 (N6)/polikaprolakton (PCL) polimerleri kullanılarak elektroeğirilen hibrid nanofiberler kullanılarak KFTP kompozitlerinin arayüzey sağlamlığının arttırılmasına odaklanmıştır. Bu amaçla ilk önce GO sentezlenmiş ve bundan sonra farklı boyutlarda GO'in (GO1: 466 nm, GO2: 230 nm, GO3: 165 nm) fiber boyunca homojen dağılımı incelenmiştir. Sonuçlar, ağırlıkça %2 oranında GO2 içeren N6 nanofiberinin referansa göre Gıc-başlangıç ve Gıc-ilerleme değerlerinde yaklaşık %21 ve %13 oranlarında artış sağladığını göstermiştir. Farklı miktarlarda GO3 içeren N6/PCL-60/40 kompoziterinde, 'bağaçınım/fiber köprüleme' mekanizmaları arasında sinerjik ilişkinin bozulmasından dolayı G1c değeri arttırılamamıştır. En yüksek G1c değeri, referansa göre Gıc-başlangıç değerinde %26 ve Gıc-ilerleme değerinde %42 bir iyileşmeyle ağırlıkça % 0.5 GO2 içeren N6/PCL-80/20 kompoziti ile sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The importance of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites is increasing day by day in everyday life. While they have great importance owing to their high strength- and stiffness-to-weight ratios, these new materials still have some weak aspects which need to be improved. One of these aspects is 'delamination'. To increase the delamination resistance, the most promising technique is the one that includes the use of nanofibers because of ease of process and no increase in total weight of composites. Recently, hybrid systems which combine the properties of two or more monolithic materials have attracted considerable attentions. This work focuses on the enhancement of interfacial toughness of CFRP composites using hybrid nanofibers which are graphene oxide containing electrospun nanofibers by using nylon 6 (N6)/polycaprolactone (PCL) polymers with different N6 mass ratios (60, 80, 100 wt %). With this aim, firstly, GO has been synthesized and after that homogeneous distribution of containing different size of GO (GO1: 466 nm, GO2: 230 nm, GO3: 165 nm) along the fiber have been studied. The results showed that N6 containing 2 wt % of GO2 provides the increase of G1c-in and G1c-prop values about 21% and 13% according to reference. Composites containing N6/PCL-60/40 with varying quantities of GO3 nanofibers, G1c values could not be increased because of the deterioration of the synergistic relationship between 'debonding/fiber bridging' mechanisms. Highest G1c value was obtained with N6/PCL-80/20 containing 0.5 wt % of GO2 composite with a 26% improvement on the G1c-in and 42% on that of G1c-prop.
Benzer Tezler
- Kısa zincirli bazı alkil aromatik hidrokarbonların yüzey aktif madde olarak kullanım alanlarının incelenmesi
Performance of short-chain alkyl aromatic sulphonates in light duty foaming detersents
BİKEM ÖVEZ
- Avnik demir cevherlerinden hazırlanan peletlerin indirgenme davranışlarına CaO, Na2O ve K2O'in etkisi
The Effect of CaO, Na2O and K2O to the reduction behaviour of pellets prepared from avnik iron ores
MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- Poli (stiren-b-etilen oksit) blok kopolimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly (styrene-b-ethylene oxide) block copolymers
NURSELİ UYANIK
