Kompozit levhaya nano partikül katkısının mekanik ve burkulma özelliklerine etkisinin deneysel olarak araştırılması

Abstract

Bu tez çalışasında katkısız, % 0,1;0,2;0,3;0,5;1;2 oranlarında karbon nanotüp (CNT) katkılı ve % 0,1;0,2;0,3;0,5;1;2 oranlarında atık lastiğin kimyasalbozundurmasıyla elde edilmiş olan karbon esaslı katkı maddesi(KEKM) eklenerek güçlendirilmiş cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin mekanik özellikleri ve burkulma davranışları araştırılmıştır. Çalışma kompozit malzemelerin üretilmesi ve üretilen malzemelerin mekanik, morfolojik ve fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi olmak üzere iki aşamadan oluşmuştur. Mekanik özelliklerin belirlenmesi için çekme ve burkulma deneyleri gerçekleştirilmiştir ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Belirlenen en uygun katkı oranlı numunelere ve katkısız numuneye fonksiyonel yapısını belirlemek için FT-IR ve morfolojik yapısını belirlemek için SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Çekme deneyleri sonucunda çekme yükü, çekme gerilmesi ve elastisite modülü verileri incelendiğinde kompozit numune için %0,5 KNT oranının en uygun olduğu görülmüştür. Ancak KEKM’nin kullanıldığı kompozit numunelerde ise analiz değerlerinin katkısız numuneye göre arttığı belirlenmiştir, fakat belirgin bir değişiklik gözlenmemiştir.Burkulma deneyleri sonunda kritik burkulma kuvveti ve kritik burkulma gerilmesi sonuçları incelendiğinde kompozit numune için % 0,3 KNT oranının en uygun olduğu belirlenmiştir. Ancak KEKM içeren kompozit malzemelerin analiz sonuçlarının düzensiz olduğu gözlenmiştir.Sonuç olarak, her iki katkı maddesinin kompozit malzemenin mukavemetini artırdığı belirlenmiştir. Atık lastiğin kimyasal bozundurmasıyla elde edilmiş olan KEKM’in kompozit malzeme hazırlanma aşamasında epoksi içersinde topaklanarak homojen dağılmamasından dolayı epoksi ile bağ kuramamaktadır ve bu sonuç FT-IR analizleri ile desteklenmiştir.

In this thesis the mechanical properties and buckling behavior of glass fiber reinforced composite materials was studied as add different ratios (0.1;0.2;0.3;0.5;1;2) of carbon based additive (CBA) obtained from chemical degradation of waste tyre and different ratios (0.1;0.2;0.3;0.5;1;2) carbon nanotube (CNT), additive-free. The study consisted of two stage; 1) production of composite materials and 2) determination of mechanical, morphological and functional properties of produced materials. Tension and buckling tests were carried out to determine the mechanical properties and the obtained results were compared. SEM and FT-IR analyses were characterized to determined morphological and functional of additive-free sample and the most appropriate additive ratio samples. It was determined to be the most appropriate ratio of 0.5 %CNT for composite sample when analyzed tensile load, tensile stress and elastic modulus datas according to tension test. However, it was determined increase of results in composite samples used of CBA to compared with the additive-free sample, but no significant change was observed.It was determined to be the most appropriate ratio of 0.3 % CNT for composite sample when analyzed critical buckling force and critical buckling stress according to buckling tests. Yet, it was observed be irregular of results of composite materials containing CBA.As a result, the both additives were found to increase the strength of the composite material. CBA obtained from chemical degradation of waste tyrecouldn’t chemical bond by epoxy because it is not homogenously dispersed within epoxy during the preparation of composite materials and this result was supported by FT-IR analyzes.