Prepreg kompozit boruların düşük hızlı darbe cevabına karbon nanotüp takviyesinin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of carbon nanotube reinforcement on low velocity impact response of prepreg composite pipes
Yazar: ZELİHA GÖK
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Darbe deneyi = Impact test ; Düşük hız = Low velocity ; Epoksi reçine = Epoxy resin ; Hasar analizi = Damage analysis ; Karbon nanotüp = Carbon nanotube ; Taramalı elektron mikroskobu = Scanning electron microscope

Özet:
Kompozitler önemli bir konu olduğundan bu çalışma ile literatürde daha çok desteklenmesi gereken tek cidarlı karbon nanotüp ve prepreg kumaş ile üretilen kompozit malzemeler ele alınmıştır. Yapmış olduğum tez çalışması için iki çeşit kompozit boru üretimi yapılmıştır. Borulardan biri ağırlıkça %0,3 oranında TCKNT ve epoksi karışımının homojen bir şekilde karbon elyaf prepreg kumaşa, diğeri ise epoksinin karbon elyaf prepreg kumaşa el yatırma metoduyla disperse edilmesiyle, 9 kat sarım yapılarak elde edilmiştir. Sarımı gerçekleşen numunenin aralarında oluşan hava boşluklarının gidermek amacıyla vakum poşetleme metoduyla vakumlaması yapılmış ve otoklav metoduyla kürleme işlemine tabii tutulmuştur. Üretimi tamamlanan kompozit borulara düşük hızda darbe deneyi uygulanarak kullanılan malzemelerin nasıl etkilendiği ve uygulanan farklı darbe enerji seviyelerinde nasıl bir davranış sergilediği araştırılmıştır. Böylece her iki boru çeşidinin gösterdiği darbe dayanımı ve darbe hasarı, darbe deney analizi ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gözlemlenerek karşılaştırılmıştır. TCKNT takviyesi ve prepreg kumaş kullanılmasıyla daha yüksek ve sürekli elyaf oranı, daha iyi matris takviye elemanı ara yüzeyi, daha dayanıklı ve daha az hasar miktarı olan numuneler elde edilmiştir.

Abstract:
Since composites are an important issue, composite materials produced with single-walled carbon nanotubes and prepreg fabrics, which should be supported more in the literature, have been discussed with this study. For my thesis work, two types of composite pipes were produced. One of the pipes was obtained by dispersing a mixture of 0.3% TCKNT and epoxy homogeneously on the carbon fiber prepreg fabric, and the other by dispersing the epoxy on the carbon fiber prepreg fabric by hand lay-up method, by wrapping 9 times. The wrapped sample was vacuumed by vacuum bagging method in order to remove the air spaces formed between them and it was subjected to the curing process with the autoclave method. By applying a low-speed impact experiment to composite pipes that have been completed for production, it was investigated how the materials used are affected and how they exhibit behavior at different applied impact energy levels. Thus, the impact strength and impact damage of both types of pipes were compared by observing them with impact experimental analysis and scanning electron microscope (SEM). By using TCKNT reinforcement and prepreg fabric, higher and continuous fiber ratio, better matrix and reinforcement element interface, more durable and less deformed samples were obtained.