Karbon nanotüp ve bor nitrür nano partikülleri ilaveli karbon fiber-epoksi kompozit borularının mekanik özelliklerine hidrotermal yaşlandırmanın etkisi
The effect of hydrothermal aging on the mechanical properties of carbon fiber-epoxy composite pipes with carbon nanotube and boron nitride nano particles
Yazar: SAFA AK
Danışman: DOÇ. DR. MEMDUH KARA
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Filaman sarma tekniği ile üretilmiş kompozit borular diğer borulara göre düşük ağırlıklı yüksek mukavemetli, kimyasal maddelerin oluşturacağı korozyona, olumsuz hava koşullarına ve ultraviyole ışınlara karşı dirençli ve uzun ömürlüdürler. Tüm bu üstün mekanik, kimyasal ve termal özellikleri sayesinde metal ve diğer malzemelerin yerini almakta olan  filaman sarma tekniği ile üretilmiş kompozit boruların petrol-doğalgaz iletim hatları, kimyasal akışkanların iletim hatları, şehir şebeke su tesisatları, termal tesisler ve basınçlı kaplar gibi yaygın kullanım alanları mevcuttur.
Operasyon alanın koşul ve şartları kompozit malzemelerin çalışma ömrü ve performansı üzerinde çok etkilidir. Bu sebepte çalışmada daha önceden hazırlanmış [±55o]4 sarma açısına ve 8 katmana  sahip Karbon fiber/epoksi saf, Bor Nitrür Nanopartikül (BNNP), Çok Cidarlı Karbon Nanotüp (ÇCKNT) ve hem BNNP hem de ÇCKNT katkılı hibrit borular  1, 2 ve 3 haftalık sürelerde saf su içerisinde 80 oC sıcaklık etkisinde hidrotermal yaşlanmaya maruz bırakılmıştır. Her boru grubunda yaşlandırılmayan kontrol grubu bulunmaktadır. 
Mekanik özelliklerin belirlenmesi  aşamasında ise numunelere ASTM D 2290-16 prosedür A standartlarında halka çekme deneyi ve 5j, 10j, 15j, enerji seviyelerinde düşük hızlı darbe deneyi  uygulanmıştır. Deney sonuçlarının grafikleri çizilerek değerlendirilmiştir. Hidrotermal yaşlandırmanın saf epoksi kompozit ve farklı nanopartikül ilaveli epoksi kompozit malzemeler üzerindeki etkisi yaşlandırma süreleri göz önünde bulundurularak incelenmiştir.

Abstract:
Composite pipes produced by filament winding technique are resistant to adverse weather conditions, ultraviolet rays and they have long life. All these superior mechanical, chemical and thermal properties of the composite materials produced by the filament winding technique, which replaces metal and other materials. Composite pipes also  available in petroleum natural gas transmission lines, in the transmission line of chemical fluids, in urban water supply systems, thermal facilities and pressure vessels.
The situation and conditions of the operation area are very effective on the working life and performance of the composite materials. Therefore, Carbon fiber / epoxy Pure, Boron Nitride Nanoparticle (BNNP), Multi walled Carbon Nanotube (MWCNT) and both BNPP and MWCNT mixed hybrid pipes prepared [±55o]4 winding angle and 8 layers.  In the study composite pipes were exposed to hydrothermal aging by exposure to 80oC in pure water for 1, 2 and 3 weeks,  and there is a control group from each pipe samples which does not aging.
In the determination of mechanical properties, the samples were subjected to ASTM D 2290-16 procedure A standard ring tensile test and low speed impact test at 5j, 10j, 15j, energy levels. The graphs of the test results were drawn and evaluated. The effect of hydrothermal aging on the epoxy composite materials with pure epoxy composites and nanoparticles was investigated by taking into consideration the aging times.