Araştırma Makalesi

Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı

Cilt: 30 Sayı: 3 29 Haziran 2024
PDF İndir
TR EN

Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı

Öz

Bu çalışmanın amacı, nanokalsit (nano-CaCO3) partiküllerin vakum infüzyon yöntemiyle üretilmiş karbon fiber/epoksi kompozitlerin mekanik performansı üzerine etkilerini incelemektir. Bu amaçla, nanokalsit (nano-CaCO3) partiküller ağırlıkça farklı oranlarda (%1, %3 ve %5) epoksi matris içerisine ön-dispersiyon yöntemi ile entegre edilmiştir. Referans ve nanokalsit partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitler, vakum infüzyon yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen kompozit deney numunelerine ASTM standartlarına göre kısa-kiriş kayma, son-çentik eğme ve Charpy darbe testleri gerçekleştirilmiştir. Buna ek olarak, kompozitlerin termomekanik davranışları dinamik mekanik analizleri (DMA) ile belirlenmiştir. Kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Sonuçlara göre, nanokalsit partiküllerin, referans KF/EP kompozitlere göre, ara yüzey kayma mukavemetini (ILSS), Mod-II kırılma tokluğunu ve Charpy darbe dayanımını sırasıyla %17.4, %34.1 ve %10.0 oranında arttırdığı gözlemlenmiştir. Bu yükleme koşulları için, optimum nano-CaCO3 oranları sırasıyla %1, %5 ve %3 olarak belirlenmiştir. DMA analiz sonuçlarına göre, nanokalsit partiküllerin kompozit camsı geçiş sıcaklığına (Tg) önemli bir etkisi görülmemiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Zeng Y, Liu, H-Y, Mai Y-W, Du X-S. “Improving interlaminar fracture toughness of carbon fibre/epoxy laminates by incorporation of nano-particles”. Composites Part B: Engineering, 43, 90-94, 2012.
  2. [2] Ma J, Mo M-S, Du X-S, Rosso, P, Friedrich K, Kuan H-C. “Effect of inorganic nanoparticles on mechanical property, fracture toughness and toughening mechanism of two epoxy systems”. Polymer, 49, 3510-3523, 2008.
  3. [3] Hsieh TH, Kinloch AJ, Masania K, Lee JS, Taylor AC, Sprenger S. “The toughness of epoxy polymers and fibre composites modified with rubber microparticles and silica nanoparticles”. Journal of Materials Science, 45, 1193-1210, 2010.
  4. [4] Park YT, Qian YQ, Chan C, Suh T, Nejhad, MG, Macosko, CW, Stein A. “Epoxy toughening with low graphene loading”. Advanced Functional Materials, 25, 575-585, 2015.
  5. [5] Loos MR, Pezzin SH, Amico SC, Bergmann CP, Coelho LAF. “The matrix stiffness role on tensile and thermal properties of carbon nanotubes/epoxy composites”. Journal of Materials Science, 43, 6064-6069, 2008.
  6. [6] Liu K, Macosko CW. “Can nanoparticle toughen fiber-reinforced thermosetting polymers?”. Journal of Materials Science, 54, 4471-4483, 2019.
  7. [7] Shahbakhsh S, Tohidlou E, Khosravi H. “Influence of modified carbonate calcium nanoparticles on the mechanical properties of carbon fiber/epoxy composites”. The Journal of The Textile Institute, 111(4), 550-554, 2020.
  8. [8] Chan CM, Wu J, Li JX, Cheung Y.K. “Polypropylene/calcium carbonate nanocomposites”. Polymer, 43, 2981-2992, 2002.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Şeyma Nur Durukan Bu kişi benim
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

29 Haziran 2024

Gönderilme Tarihi

3 Şubat 2023

Kabul Tarihi

17 Temmuz 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 30 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Beylergil, B., Durukan, Ş. N., & Dulgerbaki, C. (2024). Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(3), 302-309. https://izlik.org/JA88SC65HD
AMA
1.Beylergil B, Durukan ŞN, Dulgerbaki C. Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30(3):302-309. https://izlik.org/JA88SC65HD
Chicago
Beylergil, Bertan, Şeyma Nur Durukan, ve Ciğdem Dulgerbaki. 2024. “Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 (3): 302-9. https://izlik.org/JA88SC65HD.
EndNote
Beylergil B, Durukan ŞN, Dulgerbaki C (01 Haziran 2024) Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 3 302–309.
IEEE
[1]B. Beylergil, Ş. N. Durukan, ve C. Dulgerbaki, “Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 30, sy 3, ss. 302–309, Haz. 2024, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA88SC65HD
ISNAD
Beylergil, Bertan - Durukan, Şeyma Nur - Dulgerbaki, Ciğdem. “Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30/3 (01 Haziran 2024): 302-309. https://izlik.org/JA88SC65HD.
JAMA
1.Beylergil B, Durukan ŞN, Dulgerbaki C. Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30:302–309.
MLA
Beylergil, Bertan, vd. “Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 30, sy 3, Haziran 2024, ss. 302-9, https://izlik.org/JA88SC65HD.
Vancouver
1.Bertan Beylergil, Şeyma Nur Durukan, Ciğdem Dulgerbaki. Nanokalsit (nano-CaCO3) partikül takviyeli karbon fiber/epoksi (KF/EP) kompozitlerin farklı yükleme koşulları altında mekanik performansı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Haziran 2024;30(3):302-9. Erişim adresi: https://izlik.org/JA88SC65HD