Bor nanopartikülleri katkılı yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of boron nanoparticles doped adhesive joints
- Tez No: 683901
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜRŞAT GÜLTEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Geleneksel birleştirme yöntemlerine kıyasla, sahip olduğu avantajlar nedeniyle yapıştırma bağlantılarının kullanımı her geçen gün artmaktadır. Özellikle havacılık ve uzay sanayisinde, geleneksel bağlantılar yerine sıklıkla kullanılan yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi önem arz etmektedir. Bu amaçla, sunulan tez çalışmasında, yapıştırıcıyla birleştirilmiş bağlantıların mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için iki farklı yapıştırıcı içerisine hekzagonal bor nitrür (h-BN) ve bor karbür (h-B4C) nanopartikülleri ilave edilerek üretilen tek tesirli bağlantıların mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Bor nitrür ve bor karbür partiküllerinin epoksi içerisinde homojen dağılımı ve arayüzey etkileşimini arttırmak amacıyla silan bileşikleri ile modifiye edilmiştir. Modifiye edilen nanopartiküller %0.5, %1, %2, %3, %4 ve %5 oranlarında epoksi içerisine katılarak yeni yapıştırıcılar üretilmiştir. Üretilen yapıştırıcılar, havacılık alanında kullanılan AA2024-T3 alüminyum alaşımı ve karbon fiber kumaş takviyeli kompozit numuneler kullanılarak tek tesirli bağlantı numuneleri üretilmiştir. Bor nanopartiküllerinin yapıştırıcı içerisindeki dağılımı taramalı elektron mikroskobu (SEM), tek tesirli yapıştırma bağlantılarının mekanik özellikleri ise çekme testi ile belirlenmiştir. Ayrıca, yapışma yüzeyleri deney sonrasında incelenerek hasar tipleri (kohesiv, adheziv) tespit edilmiştir. Deneysel sonuçlar incelendiğinde, yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin; yapıştırıcının vizkositesine, yapıştırıcı içerisine ilave edilen bor nanopartiküllerinin türüne ve ağırlıkça katkı oranına bağlı olarak değiştiği gözlemlenmiştir. Tek tesirli alüminyum yapıştırma bağlantılarında, yüksek viskoziteli yapıştırıcıya ağırlıkça %1, düşük viskoziteli yapıştırıcıya ise ağırlıkça %2 oranında fonksiyonelleştirilmiş h-BN eklenmesiyle hasar yükü ve yer değiştirme değerlerinde maksimum değer elde edilmiştir. Benzer şekilde, yapıştırıcılara ağırlıkça %2 oranında fonksiyonelleştirilmiş f-B4C nanopartiküllerinin eklenmesiyle, alüminyum yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin maksimum artış sergilediği gözlemlenmiştir. Tek tesirli kompozit yapıştırma bağlantılarda ise, yapıştırıcılar içerisine %2 oranında fonksiyonelleştirilmiş h-BN ve h-B4C katkısıyla ortalama hasar yükü ve yer değiştirme değerlerinde en iyi artış elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The use of adhesives and bonding joints is growing day by day owing to their advantages over traditional joining methods. It is important to improve the mechanical properties of adhesive bonded joint which are frequently used instead of traditional joint, especially in the aviation and space industry. For this purpose, in the presented thesis study, so as to enhance the mechanical properties of adhesive bonding joints, single lap joints produced by adding hexagonal boron nitride (h-BN) and boron carbide (h-B4C) nanoparticles into two different adhesives. The mechanical properties of this produced single lap joints were investigated experimentally. It has been modified with silane compounds to increase the homogeneous distribution and interfacial interaction of boron nitride and boron carbide particles in epoxy. New adhesives were produced by adding the modified nanoparticles 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4% and 5% into epoxy. Single lap joint samples were manufactured by using the produced adhesives, AA2024-T3 aluminum alloy which uses in aviation and carbon fiber fabric reinforced composite samples. The distribution of boron nanoparticles in the adhesive was determined by scanning electron microscope (SEM), and the mechanical properties of single lap adhesive bonding joints were determined by tensile test. In addition, the types of failure (cohesive, adhesive) were determined by examining the adhesion surfaces after the experiment. When the experimental results are examined, the mechanical properties of adhesive joints; it has been observed that the viscosity of the adhesive varies depending on the type of boron nanoparticles added into the adhesive and the additive ratio by weight. In single lap aluminum bonding joints, the maximum value in failure load and displacement values was obtained with adding functionalized h-BN at a ratio of 1% weight to high viscosity adhesive and 2% weight to low viscosity adhesive. In single lap composite bonding joints, the best increase in average failure load and displacement values was obtained with 2% functionalized h-BN and h-B4C additives in the adhesives.
Benzer Tezler
- Farklı çalışma koşullarına maruz fonksiyonelleştirilmiş bor nanopartikülleri katkılı nanokompozitlerin yapısal, termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, thermal and mechanical properties of functionalized boron nanoparticles doped nanocomposites exposed to different operating conditions
YASEMİN KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜRŞAT GÜLTEKİN
- Organik esaslı kompozitlerin 3 boyutlu yazıcı ile şekillendirilmesinin araştırılması
Investigation of forming organic based composites with 3d printer
AYKUT ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikEskişehir Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN AY
- Production and characterization of hBN nanoparticles integrated electrochromic device
hBN nanoparçacık katkılı elektrokromik cihaz üretimi ve karakterizasyonu
ÖZGE AKPINAR SARIHAN
Doktora
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM İNANÇ
- 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
SALİM EĞEMEN KARABULUT
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
- Kemik rejenerasyonu için bor-katkılı doku iskelelerinin geliştirilmesi
Development of boron-doped tissue scaffolds for bone regeneration
EZGİ ŞENGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU