Karbonfiber takviyeli epoksi kompozitlerin hibrit cıvatalı
yapışkanlı bağlantıları üzerine deneysel çalışma: Geri dönüştürülmüş nanofiber polistiren etkisi / An experimental study on the hybrid bolted/bonded jointed carbonfiber reinforced epoxy composite: The effect of recycled nanofiber polystyrene
Yazar: MEHMET TALHA TINASTEPE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN ÇETİN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında karbonfiber takviyeli epoksi kompozitlerin tek taraflı bindirmeli cıvatalı, 
yapışkanlı ve hibrit cıvatalı/yapışkanlı (HBB) bağlantı konfigürasyonlarında polistiren (PS) nanofiber takviyesinin etkisi incelenmiştir. HBB bağlantılar, cıvatalı ve yapışkanlı bağlantı tekniklerinin avantajlarına sahip olmalarına rağmen, yapışkan tabakanın performansı HBB bağlantıların yük taşıma kapasitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Nanofiber takviyesi, yapışkanlı ve HBB bağlantıların yapışma performansını artırmak için etkili bir çözüm haline gelmiştir. Bu amaçla, doğa dostu bir uygulama olarak atık polimerlerden, PS nanofiber matı elektro-eğirme yöntemiyle üretilmiştir. PS nanofiber matı, bağlantı elemanları arasına güçlendirme katmanı olarak yerleştirilmiş ve numuneler yarı-statik gerilme yüklemesi altında test edilmiştir. Çekme testi ASTM D5961 standartlarında gerçekleştirilmiştir. PS nanofiber modifikasyonuyla yapışkanlı bağlantının maksimum yük değerinde %10'luk önemli bir iyileşme görülmüş olup HBB bağlantının kırılma enerjisi ise %15 artmıştır. Nanofiber takviyeli bütün numunelerin çekme testi sonucunda, maksimum yük ve kırılma enerjisi açısından nanofiber takviyesiz numunelere göre daha mukavemetli olduğu görülmüştür. PS takviyeli numuneler, sade epoksi yapışkanlı numunelere göre daha gelişmiş hasar modları sergilemiştir. Bu noktada geri dönüştürülmüş PS nanofiberin epoksi ile uyumlu olması ve PS modifikasyonuyla geliştirilmiş yapışkan tabaka performansının etkili olduğu görülmüştür. 
Numunelerin kırılma yüzeylerinin morfolojisi SEM ile görüntülenmiş ve kırılma tokluğuna etki eden 
faktörler araştırılmıştır.

Abstract:
In this thesis, the effect of polystyrene (PS) nanofiber reinforcement on carbon fiber-reinforced 
epoxy composites was investigated in single lap bolted, bonded, and hybrid bolted/bonded (HBB) joint
configurations. HBB joints combine the advantages of bolted and bonded joint techniques; however, the performance of the adhesive layer significantly affects the load-carrying capacity of HBB joints. Nanofiber reinforcement has emerged as an effective solution to enhance the bonding performance of bonded and HBB joints. For this purpose, PS nanofibers were produced from waste polymers using the electrospinning method as an environmentally friendly approach. PS nanofiber mats were placed as a reinforcement layer between the adherends, and the specimens were tested under quasi-static tensile loading. Tensile testing was performed according to ASTM D5961 standards. By PS nanofiber reinforcement, a significant improvement of 10% in the maximum load value of the bonded joint was observed, while the fracture energy of the HBB joint increased by 15%. All nanofiber reinforced specimens exhibited higher strength in terms of maximum load and fracture energy compared to the specimens without nanofiber reinforcement. Progressive damage modes were observed in PS-reinforced specimens compared to neat epoxy specimens. In this sense, the compatibility of recycled PS nanofiber with epoxy and the improved performance of the adhesive layer through PS modification were tought to be effective. The morphology of the fracture surfaces of the specimens was examined using scanning electron microscopy (SEM), and the factors influencing fracture toughness were investigated.