Geri Dön

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

  1. Tez No: 707158
  2. Yazar: MAHMUDA AKTER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR BİLİŞİK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Textile and Textile Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2018

    Mühendislik BilimleriUniversité Paris Saclay

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİN BAYRAKTAR

  2. Development of carbon black-layered clay/epoxy nanocomposites

    Karbon siyahı-tabakalı kil/ epoksi nanokompozitlerin geliştirilmesi

    BAHAR BAŞAK PEKŞEN ÖZER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METİN TANOĞLU

  3. Development of layered silicate/epoxy nanocomposites

    Tabakalı silika/epoksi nanokompozitlerin geliştirilmesi

    ELÇİN DİLEK KAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. METİN TANOĞLU

    DOÇ.DR. SALİH OKUR

  4. 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

    Türkçe

    2018

    Nükleer MühendislikSinop Üniversitesi

    Disiplinlerarası Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HATUN KORKUT

  5. Epoksi esaslı polimerik kaplamaların tribolojik özelliklerinin incelenmesi

    The investigation of tribological properties of epoxy-based polymeric coatings

    ELİF TUĞÇE YALNIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEZCAN ŞEKERCİOĞLU