Elektrospin yöntemiyle üretilmiş katmanların kompozit modifikasyonlardaki mekanik özelliklere etkisi
The effect of layers produced by electrospinning method on the mechanical properties of composite modifications
- Tez No: 856417
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BÜNYAMİN DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrospin, PAN nanofiber, SiO2 nanopartikül, Mekanik özellikler, Nanokompozit, Electrospin, PAN nanofiber, SiO2 nanoparticle, Mechanical Properties, Nanocomposite
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Günümüzde metaller gibi geleneksel üretim malzemelerinin yerini yüksek mukavemetlerinin yanında hafif olmalarından dolayı ileri mühendislik malzemeleri olan kompozit malzemeler almaktadır. Bu tez çalışmasında, karbon fiber elyaf takviyeli epoksi kompozitlere yapılan SiO2 nanopartikül ve PAN nanofiber takviyesinin mekanik özelliklerde yarattığı değişimler incelenmiştir. Çalışma kapsamında ilk olarak elektrospin yöntemi ile poliakrilonitril(PAN) nanofiber yüzeyler üretilmiştir. İkinci aşamada, 12 tabakalı karbon fiber/epoksi, PAN nanofiber yüzey takviyeli karbon fiber/epoksi, SiO2 nanopartikül takviyeli karbon fiber/epoksi ve PAN nanofiber yüzey ile birlikte SiO2 nanopartikül takviyeli karbon fiber/epoksi kompozit numuneler vakum destekli el yatırma yöntemi ile üretilmiştir. PAN nanofiber yüzey takviyesi, karbon fiber elyafların ara yüzeyleri olacak şekilde 11 tabaka olarak, SiO2 nanopartikül takviyesi ise ağırlıkça %3 oranında epoksi içerisine uygulanmıştır. Üretimi gerçekleştirilen nanokompozit numunelerin mekanik özelliklerinde oluşan değişimin incelenmesi amacıyla çekme testi, üç noktadan eğme testi, mod-II tabakalar arası kırılma tokluğu testi ve farklı enerji seviyelerinde düşük hızlı darbe testleri uygulanmıştır. Elektrospin yöntemiyle üretilen nanofiberler Taramalı Elektron Mikroskobu(SEM) kullanılarak incelenmiştir. Kompozit numunelere uygulanan üç noktadan eğme ve düşük hızlı darbe testleri sonucunda numunelerde oluşan hasar mekanizmaları optik mikroskop yardımıyla incelenmiştir. SiO2 nanopartikül takviyeli numunelerin test sonuçları takviyesiz numunelere göre bütün testlerde daha yüksek olarak sonuçlanmıştır. PAN nanofiber takviyesi ile PAN nanofiber ve SiO2 nanopartikül takviyesinin birlikte uygulandığı nanokompozit numunelerin çekme ve eğilme dayanımları takviyesiz numuneye göre daha düşük seviyedeyken, mod-II tabakalar arası kırılma tokluğu ve düşük hızlı darbe dayanımı takviyesiz numuneye göre artış göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Today, traditional production materials such as metals are being replaced by composite materials, which are advanced engineering materials due to their high strength and lightness. In this thesis study, the changes caused by SiO2 nanoparticle and PAN nanofiber reinforcement on the mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy composites were examined. Within the scope of the study, firstly, polyacrylonitrile(PAN) nanofiber surfaces were produced by the electrospinning method. In the second stage, 12-layer carbon fiber/epoxy, PAN nanofiber surface reinforced carbon fiber/epoxy, SiO2 nanoparticle reinforced carbon fiber/epoxy and PAN nanofiber surface along with SiO2 nanoparticle reinforced carbon fiber/epoxy composite samples were produced by vacuum-assisted hand lay-up method. PAN nanofiber surface reinforcement was applied in 11 layers as the interfaces of carbon fiber layers, and SiO2 nanoparticle reinforcement was applied in epoxy at a rate of 3% by weight. In order to examine the changes in the mechanical properties of the produced nanocomposite samples, tensile test, three-point bending test, mode-II interlaminar fracture toughness test and low-speed impact tests at different energy levels were applied. Nanofibers produced by the electrospinning method were examined by using Scanning Electron Microscope (SEM). The damage mechanisms that occurred in the samples because of the three-point bending and low-speed impact tests applied to the composite samples were examined by using an optical microscope. The test results of SiO2 nanoparticle reinforced samples were higher in all tests compared to unreinforced samples. While the tensile and bending strengths of the nanocomposite samples in which PAN nanofiber reinforcement and PAN nanofiber and SiO2 nanoparticle reinforcement were applied together were lower than the unreinforced sample, mode-II interlayer fracture toughness and low-speed impact strength increased compared to the unreinforced sample.
Benzer Tezler
- Multiphase multiscale particle-nanofiber interactions in composites
Kompozitlerde çok-fazlı ve çok-boyutlu parçacık nano-elyaf etkileşimi
FARZIN ASGHARI ARPATAPPEH
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLGÜN
- Construction of a collagen-based, split thickness cornea substitute
Kollajen temelli, yarı kalınlıklı yapay kornea yapımı
AYLİN ACUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF HASIRCI
PROF. DR. BUĞRA
- Zein or gelatin nanofibers loaded with au nanospheres, SnO2 or black elderberry extract used as active and smart packaging layers for various fish fillets
Altın nanokürecikleri, SnO2 veya kara mürver ekstresi ile yüklenen zein ve jelatin nanoliflerinin farklı balık filetoları için aktif ve akıllı ambalaj katmanı olarak kullanılması
TURGAY ÇETİNKAYA
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ALTAY
DOÇ. DR. ZAFER CEYLAN
- Double layer thermoplastic polyurethane-gelatin electrospun wound dressings for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalarda kullanılmak üzere elektroeğirme yöntemiyle üretilmiş termoplastik poliüretan-jelatin içeren çift katmanlı yara örtüsü
ARZU YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Elektrospin yöntemiyle üretilmiş nano-mat katmanın karbon kumaş/epoksi kompozitlerde kırılma davranışına ve mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Effects of nano-mat layer produced via electrospinning method on the fracture behaviour and mechanical properties of carbon fabric/epoxy composites
ADEM YAR
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
YRD. DOÇ. DR. VOLKAN ESKİZEYBEK