Development of carbon nanotube reinforced adhesives for adhesive bonding of aluminum/BFRP sheets
Alüminyum/BFRP levhalarin adeziv yapiştirilmasinda karbon nanotüp katkili yapiştiricilarin geliştirilmesi
- Tez No: 931709
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ONUR ERTUĞRUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Adeziv birleştirme, iyi mekanik nitelikleri ve üretim kolaylığı nedeniyle otomotiv ve havacılık endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, özellikle alüminyum alaşımları ve fiber takviyeli polimerik kompozitler gibi hafif malzemelerde yüksek mukavemet ve korozyon direnci sağlayarak hafif malzemelerin kullanımını optimize eden kritik bir birleştirme yöntemidir. Bu çalışmada, alüminyum 5754- H22 alaşımı ve bazalt fiber takviyeli polimer (BFTP) numune olarak kullanılmıştır. Karbon nanotüpler (CNT'ler) içeren alümina ve silika tozları epoksi reçine ile birleştirildi ve alüminyum-alüminyum (Al-Al) ve alüminyum-BFTP (Al-BFTP) grupları adeziv birleştirme yöntemi ile birleştirildi. Raman spektroskopisi ve SEM analizleri CNT'lerin alümina ve silika tozlarına başarılı bir şekilde aktarıldığını göstermiştir. Yapıştırıcı karışımı, tozların, epoksi reçine ile mekanik bir karıştırıcı kullanılarak 1000 rpm'de 5 dakika karıştırılması ve ardından sertleştirici ile 800 rpm'de karıştırılmasıyla elde edilmiştir. Optimum kesme mukavemeti değerleri için, zımparalanmış numunelere plazma yüzey işlemi uygulanmıştır. Islanabilirlik testleri, işlem görmemiş alüminyum ve BFRP yüzeylerin sırasıyla 71.8o ve 82.4o gibi daha yüksek temas açısı değerlerine sahip olduğunu ve plazma işlemi uygulanan alüminyum ve BFRP yüzeylerin sırasıyla 25.9o ve 24.4o değerlerine sahip olduğunu göstermiştir. Yapıştırıcının homojen dağılımını ve düzgün kürlenmesini sağlamak için, homojen bağ kalınlığı elde etmek amacıyla ekstra ağırlıklar kullanılmıştır. En iyi kesme mukavemeti sonuçları 4344N ile katkısız Al-Al grubunun üçüncü numunesinden elde edilmiştir. Kesme testlerinin ardından hata analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, CNT'lerin, Al-BFRP malzeme grubunun kesme dayanımını arttırdığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Adhesive bonding is widely utilized in the aviation and automotive sectors because of its good mechanical qualities and simplicity of manufacture. Furthermore, it is a critical joining method that optimizes the use of lightweight materials, providing high strength and corrosion resistance, especially in lightweight materials for instance aluminum alloys and polymeric composites reinforced with fibers. In this study, Aluminum 5754-H22 alloy, and basalt fiber reinforced polymer (BFRP) are used as specimens. Alumina and silica powders with additional carbon nanotubes (CNTs) were combined with epoxy resin, and the aluminum-aluminum (Al-Al) and aluminum-BFRP (Al-BFRP) groups were bonded by the adhesive bonding method. Raman spectroscopy and SEM studies showed that the CNTs were successfully transferred to the alumina and silica powders. The adhesive mixture was obtained by mixing the powders with the epoxy resin using a mechanical mixer for 5 min at 1000 rpm, followed by mixing with the hardener at 800 rpm. In order to achieve optimum shear load values, the ground specimens were plasma surface treated. Wettability tests showed that untreated aluminum and BFRP surfaces had higher contact angle values such as 71.8o and 82.4o respectively and ground surfaces followed by plasma treatment aluminum and BFRP surfaces had 25.9o and 24.4o respectively. To ensure uniform distribution and proper curing of the adhesive, additional weights were used to achieve a uniform bond thickness. The best shear load results were obtained from the third specimen of the non-additive Al-Al group with 4344N. Following the shear tests, failure analyses were carried out. As a result, CNTs were shown to enhance the shear load of the Al-BFRP material group.
Benzer Tezler
- Karbon nanotüp takviyeli nikel-kobalt kaplamaların geliştirilmesi
Development of carbon nanotube reinforced nickel-cobalt coatings
RAMAZAN KARSLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2014
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. HATEM AKBULUT
- Eriyik yığma modellemede kullanılan karbon nanotüp takviyeli polimerlerin üretimi, mekanik ve aşınma davranışlarının karakterizasyonu ve modellenmesi
Manufacturing of carbon nanotube reinforced polymers used in fused deposition modelling, characterization and modelling of mechanical and wear behaviors
KAMİL FERATOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS İSTİF
- Karbon nanotüp takviyeli kompozit malzemelerin termal, elektriksel ve mekanik özelliklerinin tespiti
Determine of thermal, electrical and mechanical properties of carbon nanotube reinforced composite materials
ONUR AĞMA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALAATTİN AKTAŞ
- PVD yöntemi ile silisyum matrisli karbon nanotüp takviyeli nano kompozit elektrotların geliştirilmesi
Development of silicon matrix carbon nanotube reinforced nano composite electrodes via PVD method
UBEYD TOÇOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATEM AKBULUT
- Tek duvarlı karbon nanotüp takviyeli ultra yüksek performanslı betonların özelliklerinin araştırılması
Investigation of the properties of single-walled carbon nanotube reinforced ultra high performance concretes.
MUHAMMET SEİS
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiDüzce ÜniversitesiDisiplinlerarası Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN SUBAŞI