Nano malzeme takviyeli epoksinin alüminyum yapıştırma bağlantılarında higrotermal yaşlandırma şartları altında mekanik özelliklere etkisi
Effect of nanomaterial reinforced epoxy on mechanical properties of aluminium adhesive joints under hygrothermal aging conditions
- Tez No: 744357
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR BORA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mechanical Engineering, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Yapıştırma bağlantılarının endüstriyel uygulamalarda kullanım alanlarına bağlı olarak sıcaklık ve nem gibi çeşitli çevresel faktörlere maruz kaldığı bilinmektedir. Bu bağlamda yapıştırma bağlantılarının çevresel faktörler altında mekanik özellerinin incelenmesi ve performanslarının iyileştirilmesi önem arz etmektedir. Bu amaçla bu çalışmada, iki farklı ön yüzey işlemi uygulanmış (zımparalama ve FPL-dağlama) AA7075-T6 alüminyum plakalar ve ağırlıkça %0-%4 takviye oranında nano malzeme takviyeli (grafen ve alümina) epoksi yapıştırıcı tek tesirli olarak birleştirilmiştir. Böylece, farklı takviye oranlarında farklı yüzey ön işlemleri ve nanomalzeme türlerinin birleşik etkisinin, yapıştırma bağlantılarının kayma dayanımını nasıl değiştirdiği araştırılmıştır. Kayma testleri sonrası, tüm takviye nanomalzeme türlerinde ve takviye oranlarında FPL dağlanmış yapıştırma bağlantılarında, zımparalanmış bağlantılara kıyasla kayma dayanımında önemli bir artış gözlemlenmiştir. Ayrıca her iki tür nano malzeme takviyesinde de yapıştırma bağlantılarının kayma dayanımı değerlerinde önemli iyileşmeler tespit edilmiştir. Bununla birlikte her bir nanomalzeme için optimum takviye oranı belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında FPL-dağlanmış AA7075-T6 alüminyum plakalar, ayrı ayrı optimum takviye oranında grafen ve alümina takviyeli epoksi yapıştırıcı birleştirilmiştir. Ardından yapıştırma bağlantıları 60°C'de ve %100 bağıl nemde 1, 2, 4 ve 6 haftalık higrotermal yaşlanmaya maruz bırakılmıştır. Higrotermal yaşlanma sonrası grafen ve alümina takviyeli yapıştırma bağlantılarının su alma oranları hesaplanmış ve takviyesiz yapıştırma bağlantıları ile kıyaslanmıştır. Ayrıca higrotermal yaşlandırma öncesi ve sonrasında yapıştırma bağlantılarının hasar yüzeylerinden dijital kamera ve SEM ile alınan görüntüler ile hasar türleri detaylı olarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Adhesive joints are exposed to various environmental factors such as humidity and temperature, depending on their use in industrial applications. In this context, it is important to examine the mechanical properties of adhesive joints under these environmental factors and improve their performance. For this purpose, in this study, AA7075-T6 aluminium adherends with two different surface pretreatments and 0-4 wt. % nanomaterial (graphene and alumina) reinforced epoxy adhesive were combined as a single lap adhesive joint. Thus, it was investigated how the combined effect of different surface pretreatments and nanomaterial types at various reinforcement ratios changed the shear strength of the adhesive joints. After shear tests, significant increase in shear strength was observed in FPL-etched adhesive joints compared to abraded adhesive joints in all reinforcement nanomaterial types and reinforcement ratios. Additionally, significant improvements in the shear strength values of adhesive joints were determined in both types of nanomaterial reinforcements. Furthermore, the optimum reinforcement ratio was determined for each nanomaterial type. In the second step of the study, FPL-etched AA7075-T6 aluminium adherends were bonded separately with graphene and alumina reinforced epoxy adhesive at the optimum reinforcement ratio. Afterwards, adhesive joints were exposed to hygrothermal aging for 1, 2, 4, 6 weeks at 100% relative humidity and 60°C. After hygrothermal aging, the water uptake ratios of graphene and alumina reinforced adhesive joints were calculated and compared with nonreinforced adhesive joints. Also, failure images taken with digital camera and SEM analysis from the fracture surfaces before and after hygrothermal aging were examined in detail.
Benzer Tezler
- Nano malzeme takviyeli epoksinin alüminyum yapıştırma bağlantılarında higrotermal yaşlandırmaya ve hibrit takviyenin mekanik özelliklere etkisi
The effect of nanomaterial reinforced epoxy on hygrothermal aging and hybrid reinforcement on mechanical properties in aluminium adhesive joints
ELANUR OZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR BORA
- Synthesis & characterization of boron nitride nanostructures and application in nanocomposites
Bor nitrür nano yapıların sentezlenmesi, karakterizasyonu ve bu yapıların nano kompozit uygulamalarında kullanılması
AYŞEMİN TOP
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
YRD. DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Multi scalable design and performance characterization of glass fiber reinforced epoxy composites by incorporation of hexagonal boron nitride in resin and on interfaces
Cam elyaf takviyeli epoksi kompozitlerin reçine ve arayüzeylere hegzagonal bor nitrür dahil edilmesi ile çok ölçeklenebilir tasarımı ve performans karakterizasyonu
SAMET ÖZYİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN
- Vibration damping behavior of epoxy matrix composites reinforced with carbon fibers and carbon nanotubes
Karbon elyaf ve karbon nanotüp takviyeli epoksi matris kompozitlerin titreşim sönümleme davranışları
ESMA AVİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET KAYNAK
PROF. DR. FERHAT KADIOĞLU
- Grafen oksit nano parçacık takviyesi yapılmış karbon elyaf-epoksi katmanlı kompozitlerin basma yükleri altındaki katman ayrılması davranışının incelenmesi
Investigation of delamination behaviour of graphene oxide nanoparticle reinforced carbon fibre-epoxy layered composites under compressive loads
TAHİR SOYUGÜZEL
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU