Nanoparçacık katkılı epoksi esaslı yapıştırıcıların mekanik ve termal özelliklerinin araştırılması.
Investigation of mechanical and thermal properties of nanopartices-reinforced epoxy based adhesives.
Yazar: YASİN ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. NECATİ ATABERK
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, nanoparçacık katkılı epoksi esaslı yapıştırıcıların termal ve mekanik özellikleri
araştırılmıştır. Bu amaçla, yapıştırılan malzeme olarak Al 2024-T3 levha kullanılmıştır. Oluşturulan
bağlantıların kayma ve çekme dayanımları incelenmiştir. Nanoparçacık katkılı epoksi esaslı
yapıştırıcıların mekanik özellikleri belirlenirken, deneyler tek taraflı bindirmeli bağlantısı ASTM D1002-
10 standartına uygun gerçekleştirilmiştir. Bu işlemlerin yapılması için sırasıyla alüminyum plakaların
yüzey temizliği, yapıştırıcı malzemenin oluşturulması, yapıştırma işleminin yapılması ve çekme
dayanımlarının ölçülmesi için çekme numunelerinin kalıplara dökülmesi işlem maddeleri uygulanmıştır.
Öncelikle epoksi esaslı grafen katkılı ve epoksi esaslı karbon nanotüp katkılı yapıştırıcılar incelenmiştir.
Burada bulunan optimum değerler kullanılarak üretilen epoksi esaslı grafen ve karbon nanotüp katkılı
yapıştırıcılar incelenmiş ve en iyi değeri veren yapıştırıcı numunesi elde edilmeye çalışılmıştır. Bu
işlemler uygulandıktan sonra bulunan en iyi numuneye değişik oranlarda gümüş nanoparçacıklar
eklenmiştir ve en iyi orandaki yapıştırıcı belirlenmeye çalışılmıştır. Grafen, karbonnanotüp ve gümüş
nanoparçacık katkılı epoksi bazlı üretilen en iyi yapıştırıcıya değişik oranlarda bakır nanoparçacıklar
eklenmiştir ve en iyi yapıştırıcı belirlenmiştir. Deneylerin güvenilirliği açısından her numuneden beşer (5)
adet üretilmiştir. Oluşturulan numunelerin taramalı elektro mikroskopi (SEM) görüntüleri ile morfolojik
yapı ve çaplar analizi yapılmıştır. Üretilen yapıştırıcı numunelerden alınan örnekler ile yapıştırıcı
numunelerin termal özelliklerini araştırmak için Thermogravimetric Analiz (TGA) ve Diferansiyel
Termal Analiz (DTA) testleri uygulanmıştır. DTA testi ile üretilmiş yapıştırıcı numunelerinin camsı geçiş
sıcaklığı (Tg), erime sıcaklığı (Tm) elde edilmiştir. TGA testleriylede üretilen numunelerin kütle kaybına
oranla bozunma sıcaklıkları elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Epoksi, Grafen, Karbon nanotüp, Gümüş Nanoparçacık, Bakır
Nanoparçacık

Abstract:
In this study, thermal and mechanical properties of epoxy adhesive doped nanoparticles were
investigated. For this purpose, Al 2024-T3 plate was used as adhesive material. The shear and tensile
strengths of the created bondings are examined. While determining the mechanical properties of
nanoparticle-doped epoxy based adhesives, the experiments were carried out in accordance with ASTM
D1002-10, single lap sheared connection. In order to carry out these processes, surface treatment of
aluminum plates, formation of adhesive materials, bonding process and drawing casting of tensile
samples to measure tensile strength were applied respectively. First, epoxy based graphene additive and
epoxy based carbon nanotube additive adhesives were investigated. The epoxy based graphene and
carbon nanotube additive adhesives produced using the optimum values found here were examined and
tried to obtain the best value adhesive sample. After these processes were applied, silver nanoparticles
were added at different ratios to the best sample found, and the best adhesive was tried to be identified.
Copper nanoparticles were added at various ratios to the best adhesive produced with graphene, carbon
nanotube and silver nanoparticle doped epoxy base, and the best adhesive was identified. Five (5)
samples were produced from each sample for the reliability of the experiments. Morphological structure
and diameters of the formed samples were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) images.
Thermogravimetric analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA) tests were applied to
investigate the thermal properties of the adhesive samples with samples taken from the adhesive samples
produced. The glass transition temperature (Tg) and melting temperature (Tm) of the adhesive samples
produced by the DTA test were obtained. Decomposition temperatures of the samples produced in the
TGA tests were obtained with respect to mass loss.
Keywords: Epoxy, Graphene, Carbon Nanotube, Silver Nanoparticles, Copper Nanoparticles