Geri Dön

Karbon ve bazalt takviyeli kompozitlerde silisyum dioksit nanopartikül katkısının mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi

Investigation of the effect of silicon dioxide nanoparticle addition on mechanical properties of carbon and basalt reinforced composites

  1. Tez No: 869028
  2. Yazar: BATUHAN ŞENKAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CEMAL MERAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 153

Özet

Kompozitlerde istenilen mekanik özellikleri sağlamak adına kullanılan takviye elemanının yapısı ve cinsi önem arz etmektedir. En çok kullanılan takviye elemanları ise yüksek performans liflerinden elde edilen dokuma kumaşlardır. Aynı zamanda kompozitten yüksek performans elde etmek için bu takviye elemanlarına ek nanopartiküllerin kullanımı da mevcuttur. Dokuma kumaş yapısının ve malzemesinin farklılaşmasıyla, kullanılan nanopartikülün bu değişimlere etkisi incelenmesi gereken bir konu olmuştur. Bu çalışmada takviye kumaşı olarak farklı kumaş alan kütlelerinde bezayağı desen karbon dokuma kumaşlar ve aynı kumaş alan kütlelerinde bezayağı desen bazalt dokuma kumaşlar kullanılmıştır. Nanopartikül olarak ise silisyum dioksit kullanılmıştır. Ardından vakum infüzyon yöntemi ile oluşturulan kompozit parçalar çekme, üç nokta eğilme ve izod darbe deneylerine tabii tutulmuştur. Yapılan tüm deneylerde silisyum dioksit nanopartikülünün etkisi en iyi, alan kütlesi 200 g olan karbon kumaş takviyelilerde görülmüştür. Bu kumaşlardan yapılan kompozitlerde vakum infüzyon yöntemi, elyaf/reçine arayüzlerinde daha optimum silisyum dioksit bulundurmasına yardımcı olmuştur. Kumaş alan kütlesi 245 g olan karbon kumaşın daha yoğun, 200 g olan bazalt kumaşın ise daha boşluklu kumaş yapısına yapıya sahip olması vakum infüzyon yöntemi ile bu etkinin oluşmamasına neden olmuştur. Silisyum dioksit olmayan karbon kumaşlardan oluşturulan kompozitlerde, alan kütlesinin artması çekme dayanımını düşürmüş olup eğilme ve izod darbe dayanımını artırmıştır. Dokuma sıklığı arttığı için bu etki gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In composites, the structure and type of reinforcement used to achieve the desired mechanical properties are crucial. The most commonly used reinforcements are woven fabrics made from high-performance fibers. Additionally, the use of nanoparticles in addition to these reinforcements is also available to achieve high performance from the composite. The effect of the nanoparticle used in these changes with the differentiation of woven fabric structure and material has become a subject that needs to be investigated. In this study, plain weave carbon woven fabrics with different fabric areal weights and plain weave basalt woven fabrics with the same fabric areal weights were used as reinforcement fabrics. Silicon dioxide was used as the nanoparticle. Then, composite parts manufactured by the vacuum infusion method were subjected to tensile, three-point flexural, and Izod impact tests. In all experiments, the effect of silicon dioxide nanoparticles was observed to be the best in carbon fabric reinforcements with an areal weight of 200 g. The vacuum infusion method in these fabrics helped to have a more optimal amount of silicon dioxide at the fiber/resin interfaces in the composites. The denser structure of the 245 g carbon fabric and the more porous fabric structure of the 200 g basalt fabric prevented this effect from occurring with the vacuum infusion method. In composites made from carbon fabrics without silicon dioxide, an increase in areal weight has reduced tensile strength while increasing flexural and Izod impact strength. This effect was observed because of the increase in weave density.

Benzer Tezler

  1. Farklı tip fiber takviyeli hdpe matrisli polimer kompozitlerin tribolojik özelliklerinin incelenmesi

    The inverstigation of the tribological properties of different type fiber reinforced hdpe matrix polymer composites

    NURLAN GURBANOV

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mühendislik BilimleriErciyes Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SONER SAVAŞ

    DOÇ. DR. MEHMET DOĞAN

  2. Karbon nanotüp ve nano silika takviyeli bazalt/epoksi hibrit nanokompozitlerin korozif ortamda darbe davranışları

    Impact behaviours of carbon nanotubes and nano silica reinforced basalt/epoxy hybrid nanocomposites in corrosion environment

    İBRAHİM DEMİRCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET AVCI

  3. Basınç altında üretilen polimer kompozitlerde geleneksel ve ileri elyafların mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi

    Investigation of the mechanical properties of traditional and advanced fibers in polymer composites produced under pressure

    MAHMUT BİNGÖL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KADİR ÇAVDAR

  4. Bazalt, karbon kumaş takviyeli parçacık katkılı kompozitlerin üretimi ve mekanik, ısı ve ses yalıtım özelliklerinin optimizasyonu

    Production of basalt, carbon fabric reinforced particle additive composites and optimization of mechanical, thermal and sound insulation properties

    ERTAN ÖZGÜR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMEL CEYHUN SABIR

  5. The properties of natural fiber reinforced hybrid composite materials as an alternative to carbon fiber composites

    Karbon fiber kompozitlere alternatif olarak doğal fiber takviyeli hibrit kompozit malzemelerin özellikleri

    OKAN ÇELİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Otomotiv MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULKADİR YAŞAR