Korozif ortama maruz karbon nanofiber takviyeli karbon elyaf nanokompozitlerin işlenebilirliğinin ve delaminasyon hasarının görüntü işleme teknikleri ile incelenmesi
Investigation of machinability and delamination damage of carbon nanofiber reinforced carbon fiber nanocomposites exposed to corrosive environment with image processing techniques
- Tez No: 989776
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM DEMİRCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, karbon/epoksi (CFRP) ve CNF (karbon nanofiber) takviyeli karbon/epoksi kompozitlerin çekme, üç nokta eğme ve delme davranışları HCl (asidik) ve NaOH (bazik) ortamlara maruz bırakılmalarının ardından karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Delme işlemleri, 2500-3000-3500 dev/dak iş mili devirlerinde ve 110–550 mm/dak ilerleme hızlarında, 5 mm TiN kaplı karbür matkap ucu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çıkış tarafındaki hasar, mikroskopi ve görüntü işleme ile elde edilen delaminasyon faktörü (Fd) ve düzeltilmiş delaminasyon faktörü (Fda) ile nicel olarak değerlendirilmiştir. Korozif ortamlar hem mekanik performansı hem de işlenebilirliği önemli ölçüde etkilemiştir: Çekme ve üç nokta eğme deneylerinden elde edilen sonuçlara göre, dayanıma bağlı en yüksek kuvvetler sırasıyla korozyona maruz kalmamış numunelerde, HCl ortamına maruz kalmış numunelerde ve NaOH ortamına maruz kalmış numunelerde elde edilmiştir. Ayrıca CNF takviyesi ile birlikte, tüm numunelerde aynı koşullar altında kuvvet artışları gerçekleşmiştir. Delme sırasında en düşük Fd/Fda değerleri 3500 dev/dak-110 mm/dak koşulunda, en yüksek değerler ise 2500 dev/dak-550 mm/dak koşulunda elde edilmiştir. Kritik koşul olan NaOH ortamı ve 550 mm/dak-2500 dev/dak kombinasyonunda, Fda takviyesiz numunede 1,126 iken CNF takviyeli numunede 1,054'e düşmüş ve yaklaşık %6-7'lik mutlak bir iyileşme sağlanmıştır. Bu kazanım, bariyer/tortuozite etkileri ile çatlak saptırma/köprüleme mekanizmalarını yansıtmakta ve delaminasyonu daha stabil, delme parametrelerine daha az duyarlı bir rejime kaydırmaktadır. Çalışma, asit/baz korozyonunun delme/mikroyapı etkileşimini tek çatı altında ilişkilendirerek çevresel koşullara özgü proses pencereleri için pratik bir çerçeve sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the tensile, three-point bending, and drilling behaviors of carbon/epoxy (CFRP) and CNF (carbon nanofiber)-reinforced carbon/epoxy composites were comparatively examined after exposure to HCl (acidic) and NaOH (basic) environments. Drilling operations were performed using a 5 mm TiN-coated carbide drill at spindle speeds of 2500, 3000, and 3500 rpm and feed rates of 110-550 mm/min. Exit-side damage was quantitatively evaluated using the delamination factor (Fd) and corrected delamination factor (Fda), obtained through microscopy and image processing. Corrosive environments significantly affected both mechanical performance and machinability. According to the tensile and three-point bending results, the highest forces depending on the strength were obtained in the non-corroded specimens, followed by those exposed to HCl and NaOH, respectively. Furthermore, CNF reinforcement led to increases in forces in all specimens under same conditions. During drilling, the lowest Fd/Fda values were observed at 3500 rpm-110 mm/min, while the highest values occurred at 2500 rpm-550 mm/min. Under the critical condition of NaOH exposure combined with 550 mm/min-2500 rpm, the Fda value decreased from 1.126 in the unreinforced specimen to 1.054 in the CNF-reinforced specimen, and an absolute improvement of approximately 6-7% was achieved. This improvement reflects barrier/tortuosity effects and crack deflection/bridging mechanisms, shifting delamination toward a more stable regime that is less sensitive to drilling parameters.The study presents a practical framework for environment-specific process windows by unifying the interaction between acid/base corrosion, microstructural behavior, and drilling response.
Benzer Tezler
- 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
2017
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
- Corrosion prevention of carbon steel and aluminium metals by PANI/CeO2 nanocomposite coatings
PANI/CeO2 nanokompozit kaplamalar ile karbon çelik ve alüminyum metallerinin korozyonunun önlenmesi
HANDE YOLSAL ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESMA SEZER
- Yüzeyi geliştirilmiş silah namlusu çeliğinin yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, mechanical and tribological pproperties of surface modified steel used for pistol barrels
BUSE ZARALIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM ÇEVİK
- High temperature wear performance of alloyed and carbide reinforced stellite 12 coatings
Alaşımlandırılmış ve karbür takviyeli stellite 12 kaplamaların yüksek sıcaklıkta aşınma davranışı
AMIR MOTALLEBZADEH
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DOÇ. DR. ERDEM ATAR
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU