Plasma surface treatment of PPS/CF thermoplasticcomposite laminates to improve their film adhesive joiningperformance
Plazma yüzey işlemi ile PPS/CF termoplastik kompozitlaminatların film yapıştırıcı ile birleştirmeperformansının artırılması
- Tez No: 814087
- Danışmanlar: PROF. DR. CEVDET KAYNAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Bu çalışmanın temel amacı Poli(fenilen sülfit) / Karbon Elyaf (PPS/CF) termoplastik kompozit laminatların yüzeyleri Atmosferik Plazma tekniği ile işlendiğinde Film Yapıştırıcı ile birleştirme performansındaki iyileşme derecesini gözlemlemekti. Bu amaçla, plazma uygulanmış yüzeyler, İşlenmemiş ve geleneksel Grit-kumlanmış yüzeylerle karşılaştırılmıştır. İşlem görmüş yüzeyler, Temas Açısı, Yüzey Enerjisi, Yüzey Pürüzlülüğü, FTIR ve XPS analizleri gibi çeşitli tekniklerle karakterize edilmiştir. Daha sonra epoksi bazlı film yapıştırıcı ile yapıştırılan PPS/CF kompozit numunelerin birleştirme performansları üç farklı mekanik test kullanılarak belirlenmiştir; Tek-tesirli kayma mukavemeti, Mod-I tabakalar arası kırılma tokluğu enerjisi ve ağırlık düşürme darbe tokluğu. Grit-kumlama yüzey işlemi, numunelerin yüzey pürüzlülüğünü büyük ölçüde arttırdı ve bu da baskın bağlanma mekanizması olarak mekanik kilitlemeye yol açtı. Aksine, plazma yüzey işlemi, kimyasal olarak reaktif bölgelerin oluşmasına neden oldu, bu nedenle, Film Yapıştırıcı birleştirmede baskın bağlanma mekanizmaları, belirli polar etkileşimler ve kimyasal bağlardı. Mekanik testler, Grit-kumlama ile karşılaştırıldığında, Plazma yüzey işleminin, Katmanlar Arası Kayma Dayanımı, Katmanlar Arası Kırılma Tokluğu ve Darbe Tokluğu açısından, Kohezyon kırılma modu ile önemli ölçüde daha yüksek bağlantı performansıyla sonuçlandığını göstermiştir. Buna göre, uçak endüstrisinde PPS/CF kompozit parçaların Film Yapıştırıcı ile birleştirilmesinden önce geleneksel Gritkumlama işleminin yerini Plazma yüzey işlemine bırakabileceği söylenebilir.
Özet (Çeviri)
The main purpose of this study was to observe the degree of the improvement on the Film Adhesive joining performance of Poly(phenylene sulfide) / Carbon Fiber (PPS/CF) thermoplastic composite laminates when their surfaces were treated by Atmospheric Plasma technique. For this purpose, plasma treated surfaces were compared with Untreated and the traditional Grit-blasted surfaces. Treated surfaces were characterized by various techniques including Contact Angle, Surface Energy, Surface Roughness, FTIR and XPS analyses. Then, joining performance of the PPS/CF composite samples bonded by an epoxy-based film adhesive was determined by using three different mechanical tests; Single-lap shear strength, Mode-I interlaminar fracture toughness energy, and drop-weight impact toughness. Grit-blasting surface treatment increased surface roughness of the specimens enormously, leading to mechanical interlocking as the dominant bonding mechanism. Contrarily, plasma surface treatment resulted in formation of chemically reactive sites, thus dominant bonding mechanisms in the Film Adhesive joining were certain polar interactions and chemical bonding. Mechanical tests pointed out that compared to Grit-blasting, Plasma surface treatment resulted in considerably higher joint performance regarding Interlaminar Shear Strength, Interlaminar Fracture Toughness and Impact Toughness, with the Cohesive failure mode. Accordingly, it could be stated that traditional Grit-blasting could be replaced with Plasma surface treatment before Film Adhesive joining of PPS/CF composite parts in aircraft industry.
Benzer Tezler
- Laser and plasma surface treatments of PPS/CF thermoplastic composite laminates for primer adhesion
Astar tutunmasi için PPS/CF termoplastik kompozit laminatlarin lazer ve plazma yüzey işlemleri
MERVE ATLIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET KAYNAK
- Plazma yüzey işleminin epoksi film yapıştırıcılı CFRP kompozit bağlantılarının performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of plasma surface treatment on the performance of CFRP composite connections with epoxy film adhesive
AHMETCAN ALKOÇ
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE BİNNAZ HAZAR
- Soğuk atmosferik plazma ile yüzey uygulamasının fiber postların bağlanma dayanımı üzerine etkilerinin değerlendirilmesi
Assessment of surface treatment with atmospheric cold plasma on the bond strength of fiber post
ELİF ŞEYMA KABAN
- Surface treatment of polypropylene using a capacitively coupled plasma system
Polipropilen yüzeyinin sığal bağlaşımlı plazma sistemi kullanılarak işlenmesi
GİRAY MECİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK YEDİERLER
- Atmosferik plazma yüzey işlemi ile farklı şartlar altında kauçuk-nonwoven arası yapışma davranışının geliştirilmesi
Development of the behaviour of adhesive bonding in different conditional with atmospherical plasma surafce treatment
MEHMET TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADİR ÇAVDAR