ÇCKNT takviyeli polisülfon nano keçe ile güçlendirilmiş epoksi esaslı nanokompozit levhaların kırılma ve termal özelliklerinin belirlenmesi
Determination of fracture and thermal properties of epoxy based nanocomposite sheets reinforced with MWCNT reinforced polysulfone nano felt
Yazar: ÖMER ÇOŞKUN
Danışman: DOÇ. DR. MÜRSEL EKREM
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kompozit malzemeler = Composite materials ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Tabakalı kompozit levhalar = Laminated composite plates

Özet:
Bu tez çalışmasında, elektro eğirme yöntemiyle üretilmiş olan Polisülfon (PSU) nanoelyaf ve ağırlıkça %1, %2 ve %3 oranlarında Çok Cidarlı Karbon Nanotüp (ÇCKNT) ile güçlendirilmiş PSU nanoelyaf takviyeli epoksi nanokompozit malzemelerin üretimi gerçekleştirildi. İlk olarak elektro eğirme yöntemiyle PSU nanoelyaf ve ağırlıkça %1, %2 ve %3 oranlarında ÇCKNT takviyeli PSU nanoelyaflar üretilmiştir. 0,12 mikrometre kalınlığında üretilen bu nanoelyaflar, 8x125 mm boyutlarında kesilip kalıp içerisinde üst üste 5/10/15 tabakalı olacak şekilde yerleştirilerek ASTM D882-02 standartları doğrultusunda epoksi matrisli nanokompozit levhalar üretilmiştir. Ayrıca aynı kalıp ile referans numunesi olarak nanoelyaf içermeyen saf epoksi de üretilmiştir. Üretilen nanokompozitler ASTM D 5045-9 standardına uygun olabilmesi için numunelere eş kenar üçgen eğe yardımıyla çatlak açılmıştır. Üretimi yapılan bu nanokompozit malzemelerin tek eksenli sabit çene hızı altında kırılma tokluğu kıyaslanmıştır. Ayrıca üretilen nanokompozit malzemelerin, termal karakterizasyonları Termogravimetrik Analiz (TGA) ve Diferansiyel Termal Analiz (DTA) ile yapılmıştır. Çekme testi sonucu kopma yüzeylerinin morfolojilerinin belirlenmesi için ise Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. PSU nanoelyaf ve ağırlıkça %1, %2 ve %3 oranlarında ÇCKNT ile güçlendirilmiş PSU nanoelyafların yüzey morfolojileri ve ÇCKNT'lerin nanoelyaf içerisindeki dağılımları SEM ve Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ile incelenmiştir

Abstract:
In this thesis, the production of epoxy nanocomposite materials reinforced with PSU nanofibers reinforced with Polysulfone (PSU) nanofibers produced by electrospinning method and Multi-walled Carbon Nanotube (MWCNT) at 1%, 2%, and 3% by weight was carried out. Firstly, PSU nanofibers and PSU nanofibers reinforced with 1%, 2%, and 3% by weight of MWCNT were produced by the electrospinning method. Epoxy matrix nanocomposite sheets were produced in accordance with ASTM D882-02 standards by cutting these nanofibers with a thickness of 0.12 micrometers, cut in 8x125 mm dimensions, and placed in the mold with 5/10/15 layers on top of each other. In addition, pure epoxy without nanofibers was produced as a reference sample with the same mold. In order for the produced nanocomposites to comply with the ASTM D 5045-9 standard, cracks were opened with the help of an equilateral triangle file. The fracture toughness of these produced nanocomposite materials was compared under uniaxial constant jaw speed. In addition, the thermal characterizations of the produced nanocomposite materials were made by Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA). Scanning Electron Microscope (SEM) was used to determine the morphology of the rupture surfaces as a result of the tensile test. The surface morphologies of PSU nanofibers and PSU nanofibers reinforced with 1%, 2%, and 3% by weight of MWCNT and the distribution of MWCNTs in nanofibers were investigated by SEM and Transmissive Electron Microscopy (TEM).