Development of epoxy/GNPs and hybrid carbon fabric/epoxy/GNPs nanocomposites and their mechanical/thermal/electrical properties
Epoksi/nanografen ve hibrit karbon kumaş/epoksi/nanografen esaslı nanokompozitlerin geliştirilmesi ve mekanik/termal/elektriksel özellikleri
- Tez No: 707158
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR BİLİŞİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Textile and Textile Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 245
Özet
Grafen nanoplateletler (GNPs), 2D düzlemsel yapıları, yüksek yüzey alanları ve dikkate değer termal-mekanik-elektrik özellikleri nedeniyle 21. yüzyılda küresel bilimsel araştırma topluluğundan büyük ilgi görmüştür. Polimer matrise doğru bir şekilde entegre edildiklerinde, statik ve yüksek gerinim yükleri altında bunların özelliklerini iyileştirebilirler. Bu proje, epoksi/GNPs nanokompozitleri ve karbon kumaş/epoksi/GNPs nanokompozitlerin üretilmesi için GNPs, üç tip dolgu yükleme yüzdesi (%0.1 wt., %0.2 wt. ve %0.3 wt.) ile bir nanodolgu maddesi olarak kullanılmıştır. GNP'lerin epoksi reçinesine homojen bir şekilde dağılmasını sağlamak için ultrason destekli bir karıştırma tekniği kullanıldı. Karbon kumaş/epoksi/GNPs nanokompozitleri, elle yatırma yöntemi ve ardından sıcak presleme ile kürlenerek gekiştirildi. Bu çalışma, epoksi bazlı nanokompozitlerde ve karbon fiber takviyeli epoksi nanokompozitlerde GNPs yükleme yüzdelerinin mekanik, termal ve elektriksel özellikler üzerindeki etkisini araştırma üzerine yapılmıştır. Sonuçlar, epoksi çözeltisine yalnızca ağırlıkça %0.3 GNPs eklendiğinde, epoksi/GNPs kompozitlerin ortalama gerilme mukavemetinin, saf epoksiye kıyasla ~%71.62 arttığını göstermiştir. Epoksi kompozitlere GNPs eklenmesi, basma, eğme ve katlararası kayma mukavemetini azalltığı sonucu elde edilmiştir. GNPs yükleme yüzdelerinin arttırılması, karbon fiber takviyeli epoksi nanokompozitlerin çekme mukavemetini azaltırken, elastik modülde bir miktar iyileşme göstermiştir. GNPs karbon takviyeli kompozit yapıya eklendiğinde, basma, eğme ve katlararası kayma mukavemet özellikleri önemli ölçüde iyileşmektedir. GNPs katkısız kompozitlere kıyasla hem epoksi/GNPs hem de karbon kumaş/epoksi/GNPs nanokompozitlerin termal ve elektriksel iletkenliğinde önemli bir iyileşme tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Graphene nanoplatelets (GNPs) have received immense attention from the global scientific research community in the 21st century due to their 2D planar structure, high surface area, and notable thermal-mechanical-electrical properties. When correctly integrated into the polymer matrix, they can improve the characteristics of the host polymer under static and high-strain rate loading. This project used GNPs as a nanofiller to produce epoxy/GNPs nanocomposites and carbon fabric/epoxy/GNPs nanocomposites with three types of filler loading percentages (0.1 wt.%, 0.2 wt.%, and 0.3 wt.%). An ultrasonication-assisted mixing technique was used to achieve a homogeneous dispersion of GNPs into epoxy resin. Carbon fabric/epoxy/GNPs nanocomposites were prepared by the hand layup method followed by hot pressing curing techniques. This study investigates the influence of GNPs loading percentages in epoxy-based nanocomposites and carbon fiber-reinforced epoxy nanocomposites on mechanical, thermal, and electrical properties. The results demonstrated that when only 0.3 wt.% GNPs were added to the neat epoxy solution, the average tensile strength of the composites increased by ~71.62% compared to the neat epoxy. The addition of GNPs to epoxy composites reduced compression, flexural, and short beam shear strength. The tensile strength of carbon fabric/epoxy/GNPs nanocomposites was reduced as loading percentages of GNPs increased, but the elastic modulus showed a slight improvement. The compressive, flexural, and short beam shear strength properties were remarkably improved when GNPs were added to carbon fabric/epoxy composites rather than the base composite. There was an improvement shown in the thermal and electrical conductivity of both epoxy/GNPs and carbon fabric/epoxy/GNPs nanocomposites compared to the base composites.
Benzer Tezler
- Design, development and characterization of recycled rubber modified epoxy based composites: An experimental approach for toughening mechanisms
Geri dönüştürülmüş, devulkanize edilen kauçuk partiküllerinin eklenmesi ile modifiye edilmiş, epoksi esaslı kompozitlerin tasarımı, geliştirilmesi ve karakterizasyonu: Toklaştırma mekanizmaları için deneysel bir yaklaşım
ALAEDDİN BURAK İREZ
Doktora
İngilizce
2018
Mühendislik BilimleriUniversité Paris SaclayMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN BAYRAKTAR
- Development of carbon black-layered clay/epoxy nanocomposites
Karbon siyahı-tabakalı kil/ epoksi nanokompozitlerin geliştirilmesi
BAHAR BAŞAK PEKŞEN ÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN TANOĞLU
- Development of layered silicate/epoxy nanocomposites
Tabakalı silika/epoksi nanokompozitlerin geliştirilmesi
ELÇİN DİLEK KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. METİN TANOĞLU
DOÇ.DR. SALİH OKUR
- Güncel nükleer uygulamalara yönelik yeni nesil epoksi tabanlı nötron zırhlarının geliştirmesi
Development of new generation epoxy based neutron shields for current nuclear applications
AYŞEGÜL CANEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Nükleer MühendislikSinop ÜniversitesiDisiplinlerarası Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATUN KORKUT
- Epoksi esaslı polimerik kaplamaların tribolojik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of tribological properties of epoxy-based polymeric coatings
ELİF TUĞÇE YALNIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEZCAN ŞEKERCİOĞLU