Çift eksen atkı örgülü termoplastik kompozitlerin eğilme ve darbe dayanımı özelliklerine karbonnanotüp takviyesinin etkisi
Effects of integration of carbon nanotubes on flexural and impact properties of thermoplastic composites with biaxial weft-knitted reinforcement
Yazar: UMUT AHMET ŞİMŞEK
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜR DEMİRCAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Cam elyaf kompozitler = Glass fiber composites

Özet:
Yapılan çalışmada üretilen kompozitler çift eksenli atkı örme kumaşlardan oluşmaktadır. Deneyler kapsamında çeşitli ilmek uzunluklarına sahip (8 mm, 9.2 mm ve 10.5 mm) 3 çeşit çift eksenli atkı örgülü kumaşlar çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) entegre (ağırlıkça %0 ve %1.7), polipropilen (PP) reçine ipliği ve cam elyafından (GF) oluşan termoplastik kompozit üretmek için kullanılmıştır. Üretilen kompozitlerin mekanik özellikleri, kompozitlerden alınan numuneler üzerinde üç noktalı eğilme ve Charpy darbe testleri yapılarak araştırılmıştır. 10.5 mm ilmek uzunluğuna ve ağırlıkça %1.7 MWCNT içeren kompozitlerden çözgü yönünde (0°) alınan numuneler, 10.5 mm ilmek uzunluğuna sahip MWCNT içermeyen kompozitlerden 0° yönünde alınmış numunelere kıyasla eğilme mukavemetinde %15'lik bir iyileşme ile en yüksek eğilme mukavemetini göstermiştir. 8 mm ilmek uzunluğuna ve ağırlıkça %1.7 MWCNT içeren kompozitlerden atkı yönünde (90°) alınan numuneler, 8 mm ilmek uzunluğuna sahip MWCNT içermeyen kompozitlerden 90° yönünde alınmış numunelere kıyasla Charpy darbe enerjisinde yaklaşık %23'lük bir iyileşme ile en yüksek kırılma enerjisini göstermiştir. Kompozitlerin eğilme ve darbe özelliklerindeki iyileşme, karbon nanotüplerin varlığından dolayı ara yüzey bağlarındaki bir artışa bağlanabilir.

Abstract:
The composites produced in the study consist of biaxial weft-knitted fabrics. Within the scope of experiments, three types of the biaxial weftknitted fabrics with various loop lengths (8mm, 9.2mm and 10.5mm) consisting polypropylene (PP) resin thread and glass fiber are integrated (0 and 1.7 wt%) with multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) to produce thermoplastic composites. The mechanical properties of the produced composites were investigated by performing three-point bending and Charpy impact tests on the samples taken from the composites. Samples taken in the warp direction (0°) from composites containing 10.5 mm loop length and 1.7% MWCNT by weight showed the highest bending strength with an improvement of 15%  in flexural strength compared to samples taken in the 0 ° direction from MWCNT-free composites with 10.5mm loop length. Samples taken from the composite containing 8 mm loop length and 1.7% by weight MWCNT in the weft direction (90°) showed the highest refractive energy with an approximate 23% improvement in Charpy impact energy compared to samples taken in the direction of 90° from MWCNT-free composites with an 8 mm loop length. Improvement in the bending and impact properties of composites can be attributed to an increase in the interface bonds caused by the presence of carbon nanotubes.