Investigation of mechanical, tribological and biological properties of short carbon fiber/ nano hydroxyapatite reinforced hybrid composites
Kırpılmış karbon elyaf/nano hidroksiapatit takviyeli hibrit kompozitlerin mekanik, tribolojik ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 790972
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERKAN KOÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN AKGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Bu tezin amacı, kısa karbon elyaf (SCF) nanohidroksiapatit (nHA) ile güçlendirilmiş hibrid epoksi kompozitlerinin mekanik, tribolojik ve biyolojik özelliklerini incelemektir. İyi mekanik, tribolojik ve biyouyumluluğa sahip önerilen E/SCF-nHA hibrid kompozitler, ortopedik uygulamalarda gerekli sabitleme plakalarını üretmek için kullanılabilecek kompozit yapılar için önerilmektedir. Bu çalışmada, SCF ve nHA ile çeşitli oranlarda güçlendirilmiş tek katmanlı hibrid kompozitler ve saf epoksi (E) ve epoksi karbon elyaf kompozitler, el yatırması yöntemiyle oluşturulmuştur. Numuneler üzerinde (E, E-3CF, E-5CF, E-10CF, E-10CF-1nHA, E-10CF-3nHA ve E-10CF-5nHA) mekanik özelliklerini incelemek için çekme testleri, 3 noktalı bükme testleri ve Izod darbe testleri yapılmıştır. tribolojik özellikleri, 20 ve 40 N yüklerle gerçekleştirilen aşınma testinde kanıtlanmıştır. Ayrıca, hibrid kompozit numunelerin biyolojik özellikleri simüle edilmiş vücut sıvısında (SBF) incelenmiştir. Üstelik numunelerdeki çatlak ve aşınmış yüzeylerin morfolojisini incelemek için bir tarama elektron mikroskop (SEM) kullanılmıştır. Tez sonuçları, mekanik özelliklerin çekme, eğime ve darbe gücü açısından kısa karbon fiberinin eklenmesiyle geliştirildiğini ve nanohidroksiapatit eklenmesiyle biyolojik özelliklerin de iyileştirildiğini gösterdi. Buna göre, %10 karbon fiber (CF) ve %3 nanohidroksiyapatit (nHA) (E-10CF-3nHA) hibrid kompozitin yürütülen tüm testlerde en iyi sonuçları elde ettiğini gösterir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to investigate the mechanical, tribological, and biological characteristics of hybrid epoxy composites reinforced with nanohydroxyapatite (nHA) and short carbon fiber (SCF). The proposed E/SCFs-nHA hybrid composites are intended to be recommended for composite structures that can be used to manufacture fixation plates required in orthopedic applications due to their favorable mechanical, tribological, and biocompatibility properties. In this study, single-layer hybrid composites reinforced with SCFs and nHA in varying ratios, as well as pure epoxy (E) and epoxy-carbon fiber composites, were all created by hand lay-up method. Tensile tests, 3-point bending tests, and Izod impact tests were performed on samples (E, E-3CF, E-5CF, E-10CF, E-10CF-1nHA, E-10CF-3nHA, and E-10CF-5nHA) to investigate their mechanical characteristics. The tribological characteristics were demonstrated by the wear test, which was carried out with 20 and 40 N loads. Moreover, the hybrid composite samples were tested for their biological properties in a medium designed to mimic bodily fluid (SBF). Additionally, the morphology of worn and cracked surfaces was analyzed using a scanning electron microscope (SEM). Mechanical properties, such as tensile, flexural, and impact strengths, were found to be improved by the inclusion of short carbon fiber, and biological properties were found to be enhanced by the inclusion of nanohydroxyapatite, according to the results of the thesis. Consequently, the hybrid composite of 10% carbon fiber (CF) and 3% nanohydroxyapatite (nHA) (E-10CF-3nHA) performed the best in all tests.
Benzer Tezler
- Toz metalurjik Ti6Al4V alaşımının bilyalı su jeti ile dövülmesi sonrası yüzey ve yüzey altı özelliklerinin araştırılması
Investigation of surface and subsurface properties of powder metallurgical Ti6Al4V alloy after water jet peening
SERDAR KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EGEMEN AVCU
- CFUBMS-HiPIMS tekniği kullanılarak Ta/TaN çok tabakalı kompozit ince film sentezlenmesi: Yapısal-mekanik ve tribolojik özelliklerin araştırılması
Synthesis of Ta/TaN multilayer composite thin film using CFUBMS-HiPIMS technique: Investigation of structural-mechanical and tribological properties
MUHAMMED ALPEREN POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU
- Dubleks yüzey işlemi uygulanmış AISI 316L paslanmaz çeliğin mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenemsi
Investigation of mechanical and tribological properties of duplex-treated AISI 316L stainless steels
YAPRAK ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AYHAN ÇELİK
- Characteristics of cold sprayed titanium based coatings
Soğuk gaz dinamik püskürtme yöntemiyle üretilmiş titanyum esaslı kaplamaların karakteristiği
AHMET HİLMİ PAKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
DOÇ. DR. ERDEM ATAR
- Biyomedikal uygulamalar için ASTM F75 kobalt-krom alaşımının yüzey modifikasyonu
Surface modification of ASTM F75 cobalt-chromium alloy for biomedical applications
DOĞUKAN ÇETİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DOÇ. DR. ERDEM ATAR