Tabakali karbon elyaf kompozit malzemelerde nano boyutta sic, nio, kil ve karbon tüp partikül katkılarının mekanik özelliklere etkisi

Abstract

Bu tez kapsamında nano boyutta farklı mekanik özelliklere sahip SiC, NiO, kil ve karbon tüp partikül katkısının tabakalı karbon elyaf kompozit plakalar üzerindeki mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Deneysel ve SEM incelemeleri ile üretim aşamasında epoksi içerisine ağırlıkça %0,1-0,3-0,5-1,0 oranında ilave edilen katkı maddeleriyle kompozit malzemenin mukavemetinin nasıl değiştiği incelenmiş ve daha dayanıklı tabakalı kompozit malzeme elde edilebilmiştir. Plakalardan ASTM-D3039/D/D3039M standartlarına uygun şekilde deney numuneleri hazırlanmış ve elde edilen numunelerin tek eksenli çekme deneyleri yapılarak sonuçlar incelenerek katkı malzemelerinin kompozit malzemenin mukavemetine olan etkileri belirlenmiştir. Tabakalı karbon elyaf kompozit numunelerine çekme deneyi uygulandıktan sonra numunelerin kopan yüzeylerinde oluşan hasarlı bölgelerinden SEM görüntüleri alınmıştır. Elde edilen görüntülerde iç yapıyla ilgili analizler yapılmıştır. Sonuçlar nano parçacıkların tabakalı sandviç karbon fiber kompozit malzemelerin mukavemeti üzerinde etkili olduğunu göstermektedir. Ağırlıkça optimum oranda eklenen çok duvarlı karbon nano tüp (ÇDKNT) ve NiO kompozit malzemenin dayanımında sırasıyla %20’lik ve %36’lık artış etkisi göstermiştir.

In this thesis, the effect of nano particle of SiC, NiO, clay and carbon tube additions were investigated on the mechanical properties of layered carbon fiber composite plates. Experimental and SEM results demonstrated the chance of strength of layered composite material with the addition of 0,1-0,3-0,5-1,0% of additives by weight into epoxy during the production. Test specimens were prepared from the plates in accordance with ASTM-D3039 / D / D3039M standards. The results of uniaxial tensile tests were performed and the effects of additives were determined on the strength of composite materials. SEM images were taken from failure regions of the fractured surfaces of the samples, after applying the tensile test to the layered carbon fiber composite specimens. Analysis of the internal structure were made by examining images. The results show that nano particles have an effect on the strength of layered sandwich carbon fiber composite materials. The optimum amount of nano particle addition of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and NiO by weight resulted in %20 and %36 increase on the strength of composite materials, respectively.