TiO2 nano partikül katkılı cam, aramid, karbon hibrit epoksikompozitlerin mekanik özellikleri
Mechanical properties of TiO2 nanoparticle added glass, aramid,carbon hybrid epoxy composites
Yazar: HÜSEYİN ALPTEKİN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZEN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Cam = Glass ; Karbon = Carbon ; Kompozitler = Composites

Özet:
Elyaf takviyeli polimer kompozitler çeşitli sanayi uygulamalarında yüksek dayanım istenen yerlerde genel olarak kullanılmaktadırlar. Başlıca kullanım alanları otomotiv, deniz, hava, uzay ve savunma sanayidir. Bu kompozitler geleneksel malzemelere göre daha yüksek dayanım ve daha uzun çalışma şartları sunmaktadırlar. Özellikle cam, aramid ve karbon kullanılarak üretilen kompozit malzemeler geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Bu elyaflar birbirlerinden farklı karekteristik özellikler göstermektedir. Son yıllarda akademide farklı elyaf kombinasyonları yaparak üretilen hibrit
kompozitler her geçen gün daha çok çalışma alanı yaratmıştır. Polimer matrisli hibrit kompozitler bu alanda önemli bir açığı kapatmaktadır. Matris malzemesine nanopartikül ilavesi ile mekanik özelliklerin arttırılması bu çalışmalarda önemli bir yerdedir. Nano partikül ilavesi ile mekanik dayanımların artması bu çalışmaların yapılabilmesi için bir umut kaynağı olmuştur. Bu çalışmada cam, aramid ve karbon elyaf kullanılarak farklı dizilimlere sahip hibrit kompozitler üretilmiştir. Üretilen hibrit kompozitlere TiO2 nanopartiküller katkı malzemesi olarak ilave edilmiştir. Saf ve nanopartiküllü hibrit kompozitlerin mekanik özelliklerindeki farklılığın anlaşılabilmesi için farklı dizilimlerde saf ve katkılı hibrit
kompozitler ile deneyler yapılmıştır. Çalışmada hibrit kompozit lerin eğilme davranışları, çekme davranışları ve yarı statik penetrasyon özellikleri incelenmiştir. Çalışmada katkılı kompozitlerde ağırlıkça %2 oranında TiO2 kullanılmıştır. Hibrit kompozitler CAG, AGC ve GCA dizilimlerinde üretilmiştir. Üretilen hibrit kompozitlerin mekanik özellikleri incelendikten sonra elyafların dizilimleri ve nanopartikül ilavesinin mekanik özelliklere olan etkisi araştırılmıştır. Dizilimin ve nanopartikül ilavesinin mekanik özelliklere olan olumlu etkisi bu çalışmada tespit edilmiştir.

Abstract:
Fiber reinforced polymer composites are generally used in various industrial applications where high strength is required. Its main areas of use are automotive, marine, aerospace and defense industries. These composites offer higher strength and longer operating conditions than conventional materials. Composite materials produced using especially glass, aramid and carbon have a wide range of uses. These fibers show different characteristics from each other. In recent years, hybrid composites produced by making different fiber combinations in academia have created more and more work areas with each
passing day. Hybrid composites with polymer matrix fill an important gap in this field. Increasing the mechanical properties with the addition of nanoparticles to the matrix material has an important place in these studies. The increase in mechanical strength with the addition of nanoparticles has been a source of hope for these studies. In this study, hybrid composites with different arrays were produced using glass, aramid and carbon fiber. TiO2 nanoparticles were added as additive material to the hybrid composites produced. In order to understand the difference in the mechanical properties of pure and nanoparticle hybrid composites, experiments were carried out with pure and doped hybrid composites in different sequences. In the study, bending behavior, tensile behavior and quasi-static penetration properties of hybrid composites were investigated. In the study, 2% by weight TiO2 was used in the doped composites. Hybrid composites were fabricated in CAG, AGC and GCA arrays. After examining the mechanical properties of the produced hybrid composites, the arrangement of the fibers and the effect of nanoparticle addition on the mechanical properties were investigated. The positive effect of array and nanoparticle addition on mechanical properties was determined in this study.