hBN ve MWCNT Katkılı PA66/Cam Nanokompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of hBN and MWCNT integrated PA 66/Glass Nanocomposites
Yazar: NASER REZAEI ANSAROUDI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM İNANÇ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada, hegzagonal bor nitrür (hBN) ve modifiye edilmiş (karboksilik) çok duvarlı karbon nanotüplerin (COOH-MWCNT), ağırlıkça %30 kısa cam elyaf takviyeli Polyamid 66 (PA 66 / 30SGF) kompozitlerinin gerilme ve eğilme davranışı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İlk olarak, sırasıyla COOH-MWCNT, hBN ve COOHMWCNT/hBN nano malzemeler, PA 66/30SGF granülleri ile etanol içinde, manyetik bir karıştırıcı vasıtasıyla, bir saat boyunca karıştırılmıştır. Etanol buharlaştıktan sonra elde edilen granüller, katkısız PA 66 ve PA 66/30SGF granülleri ile birlikte bir fırında
kurutulmuş ve numune üretim işlemi için plastik enjeksiyon kalıplama makinesine sevk edilmiştir. Böylece, beş tip numune (katkısız PA 66, PA 66/30SGF, PA 66/30SGF/COOH-MWCNT, PA 66/30SGF/hBN ve PA 66/30SGF/COOHMWCNT/hBN) üretilmiştir. Son olarak, Ondokuz Mayıs Üniversitesi (OMU) Merkez Laboratuarı'nda (KITAM) bulunan Instron 5982 100 KN çekme ve eğme testi cihazı kullanılarak, numunelerin mekanik özellikleri analiz edilmiştir. Test sonuçları, en yüksek çekme mukavemetinin (87,05 MPa) PA 66/30SGF tarafından; en yüksek elastisite modülünün (5,17 GPa), en yüksek eğme mukavemetinin (170,48 MPa) ve en yüksek eğme modülünün (3,89 GPa) ise PA 66/30SGF/COOH-MWCNT/hBN kompozitleri tarafından sergilendiğini göstermiştir. PA 66/30SGF matrisinin çekme modülünün ve eğilme değerlerinin, COOH-MWCNT
ilavesinin yanı sıra hBN ve COOH-MWCNT/hBN ilavesiyle de iyileştirildiği gözlenmiştir.

Anahtar kelimeler: Kompozit malzeme, Poliamid 66, Cam elyaf, Karbon nanotüp, Bor Nitrür, Plastik enjeksiyon kalıplama

Abstract:
In this study, the effect of hexagonal boron nitride (hBN) and modified (carboxylic) multi-walled carbon nanotubes (COOH-MWCNTs) on tensile and flexural behaviour of 30 wt %. Short glass fiber reinforced Polyamide 66 (PA 66/30SGF) was investigated. Initially, COOH-MWCNTs, hBN and COOH-MWCNTs/hBN were mechanically mixed with PA 66/30SGF masterbatches in ethanol and stirred by a magnetic stirrer for one hour. After ethanol was allowed to vaporize, the obtained masterbatches were conditioned in an oven together with neat PA 66 and PA 66/30SGF masterbatches and transferred to the plastic injection moulding machine for the fabrication process of specimens. Thus, five types of materials (neat PA 66, PA 66/30SGF, PA 66/30SGF/COOH-MWCNTs, PA 66/30SGF/hBN and PA 66/SGF/COOH-MWCNTs/hBN) were obtained. Finally, mechanical behaviour of these specimens were characterized by Instron 5982 tensile test machine and Instron three-point bending machine in Central Laboratory (KITAM), Ondokuz Mayıs University (OMU). The test results showed that the highest tensile strength (87,05 MPa) was exhibited by PA 66/30SGF; however, the highest elastic modulus (5,17 GPa), flexural strength (170,48 MPa) and flexural modulus (3,89 GPa) were exhibited by PA
66/30SGF/COOH-MWCNT/hBN composites. It was also observed that the tensile modulus and flexural properties of PA 66/30SGF matrix were improved by the addition of COOH-MWCNTs as well as the addition of hBN and COOHMWCNT/hBN hybrid reinforcement. 

Keywords: Composite material, Polyamide 66, Glass fiber, Carbon nanotube, Boron Nitride, Plastic injection molding