Aramid fiber takviyeli kompozitlerde nanopartikül takviyesinin mekanik ve balistik özelliklere etkilerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the effects of nanoparticle reinforcement on mechanical and ballistic properties of aramid fiber reinforced composites
- Tez No: 763895
- Danışmanlar: PROF. DR. YAHYA HIŞMAN ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Batman Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 176
Özet
Dokuma kumaş takviyeli lamine kompozitler, düzlem içi yönlerdeki yüklere karşı mükemmel direnç sağlarlar. Ancak düzlem dışı yüklere maruz kaldıklarında delaminasyon hasarı nedeniyle kullanılamaz hale gelirler. Delaminasyon hasarı, matris ve takviye malzemeleri arasındaki zayıf ara yüzey bağlarının bir sonucu olarak ortaya çıkar ve malzemenin verimli kullanımını kısıtlayarak önemli bir yapısal sorun oluşturur. Bu çalışma, grafen nanoplatelet (GNP), karboksil (COOH) ile işlevselleştirilmiş çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) ve bunların hibrit kombinasyonlarını kullanarak epoksi/aramid kompozitlerinin arayüzey bağlarını güçlendirerek mekanik ve balistik özelliklerini geliştirmeyi amaçlamaktadır. Mekanik özelliklerde meydana gelen değişimleri daha iyi anlamak için kompozitlerin çekme testi, kısa kiriş tabakalar arası kayma (SBS) testi, tek kenar çentik bükme (SENB) testi, yarı statik penetrasyon testi (QSPT) ve Charpy darbe testi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kompozitlerin yüksek hızlı darbelere karşı davranışlarını incelemek için balistik testler yapılmıştır. Yapılan tüm testler sonucunda numuneler üzerinde meydana gelen hasarların makro görüntüleri alınarak incelenmiş, ayrıca çekme ve çentik darbe test numunelerinin kırılma yüzeylerinin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analizleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlardan elde edilen verilere göre, farklı nanoparçacık türleri ve oranları ile modifiye edilen epoksi matrisli aramid fiber takviyeli kompozitlerin (AFTK'ların) mekanik özelliklerinde önemli gelişmeler olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Woven fabric reinforced laminated composites provide excellent resistance to in-plane direction stresses. However, when exposed to out-of-plane loads, they become useless due to delamination damage. Delamination damage occurs as a result of poor interfacial bonding between the matrix and reinforcement materials and it creates a significant structural problem by restricting the material's efficient usage. This study aims to enhance the mechanical and ballistic properties of epoxy/aramid composites by strengthening their interfacial bonds by using graphene nanoplatelet (GNP), carboxyl (COOH) functionalized multi-walled carbon nanotube (MWCNT) and their hybrid combinations. Tensile test, short beam shear (SBS) test, single edge notch bending (SENB) test, quasi-static penetration test (QSPT), and Charpy impact test of the composites were carried out in this context to better understand the changes in mechanical behavior. In addition, ballistic tests were performed to examine the behavior of composites against high-speed impacts. As a result of all tests, the damages on the samples were examined by taking macro images, and scanning electron microscope (SEM) analyzes of the fracture surfaces of the tensile and notch impact test samples were carried out. According to the data obtained from the experimental results, it was determined that there were significant improvements in the mechanical properties of epoxy matrix aramid fiber reinforced composites (AFRCs) modified with different nanoparticle types and ratios.
Benzer Tezler
- Grafen nanopartikül takviyesinin kompozit malzemelerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of effect of graphene nanoparticle reinforced on mechanical properties of composite materials
TUBA BAĞATIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAHYA HIŞMAN ÇELİK
- Nano-parçacık takviyeli polimer kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of nano-particle reinforced polymer composites
AYŞEGÜL CANSU SADIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGümüşhane ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ KARABUDAK
- Investigation of mechanical properties of nanoparticle coated glass fiber/epoxy composites coated with dip coating and industrial production methods
Daldırma ve endüstriyel üretim yöntemleri ile üretilmiş nanoparçacık kaplı cam elyaf/epoksi kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
EMİR ÇETİNALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- TiO2 nano partikül katkılı cam, aramid, karbon hibrit epoksikompozitlerin mekanik özellikleri
Mechanical properties of TiO2 nanoparticle added glass, aramid,carbon hybrid epoxy composites
HÜSEYİN ALPTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZEN
- Al2O3 nanopartikül katkılı aramid elyaf takviyeli epoksi kompozitlerin mekanik özellikleri
Mechanical properties of Al2O3 nanoparticles filled aramid fiber reinforced epoxy composites
GÖKHAN DEMİRCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT KISA