Karbon elyaf takviyeli dokuma kumaş içeren kompozit malzeme üretimi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi üzerine bir çalışma
An investigation about producing of carbon fiber reinforced woven fabric composite materials and characeri̇zation of mechanical properties
Yazar: NAZİFE KORKMAZ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET DAYIK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında elle yatırma metodu ile farklı lineer yoğunluk, çözgü ve atkı sıklığı, çözgü ve atkı numarası ve dokuma kumaş konstrüksiyonuna sahip karbon elyaf takviyeli-karbon nano tüp ile modifiye edilmiş epoksi kompozit malzemelerin üretilmesi ve üretilen kompozit malzemelerin mekanik, termal ve kırılma yüzeylerinin karakterizasyonu hedeflenmiştir. Bunun yanı sıra üretilmesi planlanan kompozit malzemelerde matris malzemesi olarak kullanılan epoksi reçine sisteminin çok katmanlı karbon nano tüpler ile modifiye edilmesinin ve farklı dokuma kumaş konstrüksiyonu ve özelliklerinin tabakalı kompozit malzemelerin mekanik ve termal özellikleri üzerindeki etkisinin incelenmesi de hedeflenmiştir. Bu hedefler doğrultusunda çok katmanlı karbon nano tüpler ile modifiye edilmiş epoksi nano kompozitler hazırlanmış ve farklı özelliklere sahip dokuma karbon elyaf takviye elemanı ile tabakalı kompozit malzeme üretiminde kullanılmıştır.

Çalışma kapsamında; farklı dokuma kumaş konstrüksiyon yapıları, lineer yoğunluk, atkı ve çözgü ipliği sıklığı, atkı ve çözgü ipliği numarası ve modifiye matris malzemesinin kompozit malzemenin mekanik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla kompozit plakaların mekanik karakterizasyonu aşamasında çekme, eğilme ve düzlem içi kayma testleri yapılmıştır. Termal karakterizasyon aşamasında ise simültane termal analiz ünitesi (TG-DTG(diferansiyel termal gravimetre)/TG-DSC/TG) kullanılarak TG-DTG ve DSC analizleri yapılmıştır. Çekme testi sonucu kırılmış veya hasarlı parçaların yüzey karakterizasyonunda küçük büyültme oranlarında optik mikroskop ile daha ayrıntılı incelemeler için ise SEM cihazı ile görüntüler alınmış ve incelenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, it was aimed to produce of carbon fiber reinforced-carbon nano tube modified epoxy composite materials with different linear density, warp and weft density, warp and weft number and woven fabric constructions by hand lay-up production method and determine the produced composite mechanics, thermal and fracture surface characterization. Also, the effect of modification of epoxy resin system used as matrix material in composites with multilayer carbon nanotubes and different woven fabric construction and properties of the woven carbon fabric on the mechanical and thermal properties of the laminated composite materials was aimed. For these purposes, firstly the epoxy nanocomposites modified with multilayer carbon nanotubes were produced and then these nanocomposites were used in the production of the laminated composite material reinforced with woven carbon fiberas matrix material.

The effect of the effect of modification of epoxy resin system used as matrix material in composites with multilayer carbon nanotubes and different woven fabric construction, linear density, warp and weft yarn density, warp and weft yarn numbers on the mechanical properties of produced composites plates at the mechanical characterization stage was determined by the tensile, bending and in-plane shear tests. In addition to these, TG-DTG and DSC analyzes were performed by using the simultaneous thermal analysis unit (TG-DTG (differential thermal gravimetry) /TG-DSC/TGA) at the thermal characterization stage. Tensile test results in the characterization of the surface of the broken or damaged parts, by optical microscopy at a small magnification for further drill device and the SEM images were taken and analyzed. The images were taken by optical microscopy at a small magnification and SEM and in the characterization of the surface of the broken or damaged parts of composites after tensile test