Geri Dön

The effect of halloysite nanotubes on the processing, thermal, mechanical, and electrical properties of polymeric composite materials

Halloysit nanotüplerin polimerik kompozit malzemelerin işleme, termal, mekanik ve elektriksel özellikleri üzerine etkisi

PDF İndir

  1. Tez No: 799591
  2. Yazar: BAIDAA SHARANİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET YILDIZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 149

Özet

Elyaf takviyeli polimerik (FRP) kompozitler, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde, uygun ‎mukavemet-ağırlık ve sertlik-ağırlık oranları nedeniyle kapsamlı olarak kullanılmaktadır; ancak ‎maliyeti yüksektir, delaminasyona meyillidir ve düşük kırılma tokluğuna sahiptir. Kompozitin ‎özelliklerini iyileştirmek için, polimerik matrisin organik ve inorganik dolgu nano parçacıkları ile ‎sertleştirilmesinin kompozit alanındaki başlıca yönelme olduğu bilinmektedir. Karbon nanotüpler ve ‎grafen, elyaf takviyeli kompozitleri modifiye etmek için sıklıkla kullanılmaktadır; bununla birlikte, bu ‎nanomalzemeler pahalıdır ve reçine sistemi içinde dolaşma ve topaklaşmaya eğilimlidir. Halloysit ‎nanotüpleri (HNT'ler), dolaşma özelliği olmayan, canlı dostu, bol ve düşük maliyetli malzeme gibi ‎ekstra avantajları olan karbon nanotüpe benzer morfolojiye sahiptir.‎ HNT'leri FRP kompozitlerine ikincil takviye malzemesi olarak dahil etme ve belirtilen ‎nanotüplerin FRP'lerin hasar mekanizmaları üzerindeki etkisini inceleme çabaları hala sınırlıdır, bu ‎nedenle HNT'lerin hasar birikimi üzerindeki etkilerinin ve deformasyon mekanizmalarının arkasındaki ‎fiziğin derin bir şekilde anlaşılması daha da önem kazanmaktadır. Bu tez öncelikli olarak, üretim işlemi ‎sırasında kompozit kürlemenin daha iyi kontrolü için HNT entegre epoksi reçinesini kür kinetiği ‎açısından araştırmaktadır. Daha sonra, bu çalışma, HNT'lerin sertleştirilmiş karbon fiber takviyeli ‎polimer (CFRP) dokuma laminatlarının iyi geliştirilmiş üç sağlık izleme yöntemi (yani akustik emisyon ‎‎(AE), dijital görüntü korelasyonu (DIC) ve termal görüntüleme (IRT) yoluyla hasar mekanizmalarına ‎odaklanmaktadır)). Araştırmanın son bölümünde, reçine transfer kalıplama (RTM) metodundaki reçine ‎enjeksiyon yönteminin CFRP/HNT kompozitinin performansı üzerindeki etkisi araştırılacaktır.‎

Özet (Çeviri)

Fiber-reinforced polymeric (FRP) composites are comprehensively used in aerospace, and ‎automotive industries due to their favorable strength-to-weight and stiffness-to-weight ratios, yet ‎they are costly, prone to delamination failure and have low fracture toughness. Toughening the ‎polymeric matrix with organic and inorganic filler nanoparticles are known to be the main trend ‎in the composites field to improve the composite properties. Carbon nanotubes and graphene are ‎frequently used to modify fiber reinforced composites; however, these nanomaterials are ‎expensive and tend to entangle and agglomerate within the resin system. Halloysite nanotubes ‎‎(HNTs) have carbon nanotube-similar morphology without the entanglement property and with ‎extra advantages such as being bio-friendly, abundant, and low cost material.‎ The efforts to incorporate HNTs as a secondary reinforcing material in FRP composites ‎and studying the effect of the mentioned nanotubes on the damage mechanisms of FRPs are still ‎limited, thus a deep understanding of the physics behind the deformation mechanisms and the ‎effect of HNTs on the damage accumulation are becoming more important. This thesis first ‎explores the curing kinetics aspects of HNTs integrated epoxy resin for a better control of the ‎composite curing during production process. Later, this work focuses on the damage mechanisms ‎of HNTs toughened carbon fiber reinforced polymer (CFRP) woven laminates through three ‎well-developed health monitoring methodologies (i.e., acoustic emission (AE), digital image ‎correlation (DIC), and thermal imaging (IRT)). In the last part of this research, the effect of the ‎resin injection path in the resin transfer molding (RTM) method on the performance of ‎CFRP/HNT composite will be investigated.‎

Benzer Tezler

  1. Tez No

    578751

    Haloysit nanotüp dolgu malzemesi ile termoplastik ve termoplastik elastomer polimer matris kompozit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of halloysite filled thermoplastic and thermoplastic elastomer composite materials

    TUĞÇE ÖNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

  2. Tez No

    737092

    Processing by electrospinning method and characterization of poly(lactic acid) and poly(lactic acid)-based composite nanofibers

    Poli(laktik asit) ve poli(laktik asit) bazlı kompozit nanofiberlerin elektroeğirme metodu ile prosesi ve karakterizasyonu

    EMİNE ÜMRAN AŞCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM

  3. Tez No

    840968

    Bazalt elyaf takviyeli nanokompozit malzemelerin delmeişlemlerinde takım ucu geometrisinin etkisinin araştırılması

    Drilling of basalt fiber reinforced nanocomposite materialsinvestigation of the effect of tool nose geometry on operations

    MEHMET KASTA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiAmasya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİL BURAK KAYBAL

  4. Tez No

    787927

    Halloysit içeren PVC kompozitlerin üretimi: Isıl ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Production of PVC composites containing halloysite: Investigation of thermal and mechanical properties

    SEMİH ŞENGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova Üniversitesi

    Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİNAN ŞEN

  5. Tez No

    680371

    Hybrid polymeric materials comprising clay nanotubes, photothermal agents and phase change materials for food, water, and energy applications

    Gıda, su ve enerji uygulamaları için kil nanotüpleri, fototermal ajanları ve faz değiştirme malzemelerini içeren hibrit polimerik malzemeler

    CÜNEYT ERDİNÇ TAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    KimyaSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİYE ÜNAL

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL

Geri Dön