Nanokil katkılı kompozit levhaların mekanik özellikleri üzerinde gama radyasyon etkisinin araştırılması
Investigation of gamma radiation effect on mechanical properties of nanoclay added composite plates
- Tez No: 922585
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GURBET ÖRÇEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gama radyasyonu, Kompozit malzeme, Nanokil, Nanokompozit malzeme, Gamma radiation, Composite material, Nanoclay, Nanocomposite material
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Kompozit malzemeler, gelişen teknoloji ile beraber geleneksel malzemelere alternatif olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Kompozit malzemelerin kullanıldıkları alanlarda performans ve mekanik özeliklerini iyileştirmek için nanopartiküller epoksi reçine içine ilave edilerek nanokompozit malzemeler üretilmektedir. Özellikle kompozitlerin/nanokompozitlerin maruz kaldıkları çevresel şartlar, mekanik özellikler üzerinde etkili olmaktadırlar. Bu çevresel şartlar çoğu zaman su, nem, sıcaklık, radyasyon vb. olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada katkısız ve nano kil katkılı cam fiber takviyeli epoksi kompozit numuneler üretilmiştir. Gama radyasyonunun bu numunelerin mekanik özelliklerine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Bu çalışmada nano malzemesi olarak nanokil kullanılmıştır. Nanokil oranları ise, epoksi reçine ağırlığına göre %0,75, %1 ve %1,25 oranlarında belirlenmiştir. Bu oranlara göre nano kil katkılı cam fiber takviyeli kompozit levhalar üretilmiştir. 8 tabakalı ve 2,1 mm kalınlığındaki levaların üretimi elle yatırma yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan hem katkısız hem de nanokil katkılı kompozitler, Co 60 ışınlama kaynağı tarafında 10 kGy ve 20 kGy dozlarında 1,75 ışınlama hızında ışınlamaya maruz bırakılmışlardır. Daha sonra bu numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi için teste tabi tutulmuşlardır. Deneyler sonucunda, gama radyasyonuna maruz bırakılmayan %1,25 oranında nanokil katkılı cam fiber takviyeli epoksi kompozit numunelerinin çekme, basma, kayma mukavemetlerinin, elastisite ve kayma modülü değerlerinin, gama radyasyonuna maruz bırakılmayan katkısız numunelerin değerlerinden sırasıyla %2,5, %14,69, %11,6, %5,7, %24,7 oranlarında daha fazla olduğu belirlenmiştir. 20 kGy gama radyasyonuna maruz bırakılan %1,25 kil katkılı numunelerinin çekme, basma, kayma mukavemetleri ile elestisite ve kayma modül değerleri, 20 kGy gama radyasyonuna maruz bırakılan kil katkısız numunelerin değerlerine göre sırasıyla %1,6, %16,68, %4,48, %6,1, %43,7 oranlarında fazla olduğu elde edilmiştir. %1.25 nano kil katkılı numunelerin, 20 kGy gama radyasyonuna maruz bırakıldığında elde edilen çekme, basma, kayma mukavemetleri ile elastisite ve kayma modülü değerlerinin, 10 kGy gama dozuna maruz bırakıldığında elde edilen değerlere göre sırasıyla %0,93, %1,46, %10,01, %0,60, %3,85 oranlarında düşük olduğu tespit edilmiştir. Ancak gama radyasyon dozunun poisson oranını etkilemediği görülmüştür. Elde edilen sonuçların literatüre ve uygulama alanlarındaki kullanımına katkı sağlayacağını düşünmekteyiz.
Özet (Çeviri)
Composite materials are widely used as an alternative to traditional materials with the developing technology. In order to improve the performance and mechanical properties of composite materials in the areas where they are used, nanocomposite materials are produced by adding nanoparticles into epoxy resin. In particular, the environmental conditions that composites/nanocomposites are exposed to are effective on mechanical properties. These environmental conditions are often encountered as water, humidity, temperature, radiation, etc. In this study, glass fiber reinforced epoxy composite samples with no additives and nano clay additives were produced. The effect of gamma radiation on the mechanical properties of these samples was investigated experimentally. Nanoclay was used as the nano material in this study. Nanoclay ratios were determined as 0.75%, 1% and 1.25% according to the epoxy resin weight. Nanoclay additive glass fiber reinforced composite plates were produced according to these ratios. The production of 8-layer and 2.1 mm thick plates was carried out by hand lay-up method. Both the prepared composites with and without nanoclay additives were exposed to irradiation at 10 kGy and 20 kGy doses at 1.75 irradiation rate by Co 60 irradiation source. Then, these samples were tested to determine their mechanical properties. As a result of the experiments, it was determined that the tensile, compression, shear strength, elasticity and shear modulus values of the 1.25% nanoclay additive glass fiber reinforced epoxy composite samples that were not exposed to gamma radiation were 2.5%, 14.69%, 11.6%, 5.7%, 24.7% higher than the values of the undoped samples that were not exposed to gamma radiation, respectively. The tensile, compressive, shear strengths, elasticity and shear modulus values of the 1.25% clay added samples exposed to 20 kGy gamma radiation were found to be 1.6%, 16.68%, 4.48%, 6.1%, and 43.7% higher than the values of the samples without clay added exposed to 20 kGy gamma radiation, respectively. It was found that the tensile, compressive, shear strengths, elasticity and shear modulus values of the 1.25% nano clay added samples exposed to 20 kGy gamma radiation were 0.93%, 1.46%, 10.01%, 0.60%, and 3.85% lower than the values obtained when exposed to 10 kGy gamma dose. However, it was observed that the gamma radiation dose did not affect the Poisson ratio. We believe that the obtained results will contribute to the literature and its use in application areas.
Benzer Tezler
- Nanokil katkılı tabakalı kompozit levhaların mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of nano clay doped laminated composite sheets
DUYGU BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiDicle ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GURBET ÖRÇEN
- Karbon nanotüp ve nanokil katkılı, karbon fiber / epoksi kompozitlerin düşük hız darbe testiyle enerji absorbsiyon davranışlarının incelenmesi
The effects of cnts and nanoclay on the energy absorpti̇on behavi̇or of carbon/epoxy nano composi̇tes under low veloci̇ty i̇mpact
ALEMDAR ONGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMekanik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ERİŞEN
- Yapıştırma bağlantılı nanokatkılı kompozitlerin mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of the mechanical behavior of adhesion bonded nanoparticulate composites
AKİLE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiDicle ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GURBET ÖRÇEN
- Nano katkılı kompozitlerde düşük hızlı darbe davranışlarının araştırılması
Investigation of low speed impact behavior in nano added composites
ESRA ALTUNDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiDicle ÜniversitesiFen Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GURBET ÖRÇEN
- Plastik ekstrüzyon ürünlerinde gaz geçiş özelliklerinin incelenmesi ve geliştirilmesi
Investigation and development of gas transport properties of extruded plastic products
SÜLEYMAN DEVECİ
Doktora
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA ÖNER