Karbon Fiber/Epoksi Nanokompozit Plakalarda Nanopartikül Katkısının Fiber, Matris ve Boşluk Hacim Oranlarına Etkisi

Bu çalışmada farklı oranlardaki nanopartikül takviyesinin fiber, matris ve boşluk hacim oranlarına etkisi incelenmiştir. Karbon fiber/epoksi nanokompozit plakalar vakum infüzyon yöntemi (VİY) ile üretilmiştir. Üretim öncesinde matris elemanı olan epoksi içerisine farklı oranlarda nanopartikül katılmıştır. Üretilen nanokompozitler standartlarda verilen ölçülerde hazırlandıktan sonra yakma testine tabi tutulmuştur. Nanopartikül katkısı arttıkça hem epoksinin viskozitesi hem de epoksi içerisinde nanopartikül kümelenmeleri artmıştır. Bunun sonucunda üretim esnasında epoksinin basınç altında vakumlanması ve fiberleri ıslatması zorlaşmıştır. Yakma testi sonucunda %5 nanopartikül katkısının boşluk hacim oranını %221 arttırdığı sonucuna ulaşılmıştır

Effect of Nanoparticles on Carbon Fiber/Epoxy Nanocomposite Laminates Fiber, Matris and Void Volume Fraction

In this paper, the effect of nanoparticles with different fractions on fiber, matrix and void volume fraction was investigated. Vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) method was used to manufacture the carbon fiber/epoxy nanocomposite laminates. Before manufacturing, nanoparticles were added to epoxy with different fractions. Manufactured nanocomposites were applied to burning test after they cut into the size referred in standards. When fraction of nanoparticles increased, both the viscosity of epoxy and agglomeration of nanoparticles in epoxy increased. As a result, vacuuming of epoxy under pressure and wetting the fibers get hard while manufacturing. After burning test, it was found that adding 5% nanoparticles would increase void volume fraction by %221

___

  • [1] Zhu, H., Wu, B., Li, D., Zhang, D. and Chen, Y., “Influence of voids on the tensile performance of carbon/epoxy fabric laminates”, Journal of Materials Science & Technology, Cilt 27, No 1, 69-73, 2011.
  • [2] Esnaola, A., Tena, I., Aurrekoetxea, J., Gallego, I. and Ulacia, I., “Effect of fibre volume fraction on energy absorption capabilities of E-glass/polyester automotive crash structures”, Composites Part B: Engineering, Cilt 85, 1-7, 2016.
  • [3] Bodaghi, M., Cristóvão, C., Gomes, R. and Correia, N.C., “Experimental characterization of voids in high fibre volume fraction composites processed by high injection pressure RTM”, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Cilt 82, 88-99, 2016.
  • [4] Karakuzu, R., Demirgoren, O., Icten, B.M., and Deniz, M.E., “Failure behavior of quasi-isotropic laminates with three-pin loaded holes”, Materials & Design, Cilt 31, No 6, 3029-3032, 2010.
  • [5] Ozen, M., and Sayman, O., “Failure loads of mechanical fastened pinned and bolted composite joints with two serial holes”, Composites Part B: Engineering, Cilt 42, No 2, 264-274, 2011.
  • [6] Bekyarova, E., Thostenson, E.T., Yu, A., Kim, H., Gao, J., Tang, J., ... and Haddon, R.C., “Multiscale carbon nanotube-carbon fiber reinforcement for advanced epoxy composites”, Langmuir, Cilt 23, No 7, 3970-3974 2007.
  • [7] Zhu, J., Imam, A., Crane, R., Lozano, K., Khabashesku, V.N. and Barrera, E.V., “Processing a glass fiber reinforced vinyl ester composite with nanotube enhancement of interlaminar shear strength”, Composites Science and Technology, Cilt 67, No 7, 1509-1517, 2007.
  • [8] Zhou, Y., Pervin, F., Lewis, L. and Jeelani, S., “Fabrication and characterization of carbon/epoxy composites mixed with multi-walled carbon nanotubes”, Materials Science and Engineering: A, Cilt 475, No 1, 157-165, 2008.
  • [9] Parnas, R.S. and Walsh, S.M., “Vacuum‐assisted resin transfer molding model”, Polymer composites, Cilt 26, No 4, 477-485, 2005.
  • [10] Kuentzer, N., Simacek, P., Advani, S.G. and Walsh, S., “Correlation of void distribution to VARTM manufacturing techniques”, Composites Part A: applied science and manufacturing, Cilt 38, No 3, 802-813, 2007.
  • [11] Fiedler, B., Gojny, F.H., Wichmann, M.H., Nolte, M.C. and Schulte, K., “Fundamental aspects of nano-reinforced composites”, Composites science and technology, Cilt 66, No 16, 3115-3125, 2006.
  • [12] Maley, J.A., “An investigation into low-cost manufacturing of carbon epoxy composites and a novel “mouldless” technique using the Vacuum Assisted Resin Transfer Moulding (VARTM) method”, Phd.Thesis, Carleton University, 2008.
  • [13] Cardarelli, F., “Materials handbook: a concise desktop reference”, Springer Science & Business Media, Arizona, 2008.
  • [14] Kaw, A.K., “Mechanics of composite materials”, CRC press, Florida, 2005.
  • [15] Yasmin, A., Abot, J.L. and Daniel, I.M., “Processing of clay/epoxy nanocomposites by shear mixing”, Scripta Materialia, Cilt 49, No 1, 81-86, 2003.
  • [16] Liu, L., Zhang, B.M., Wang, D.F. and Wu, Z.J., “Effects of cure cycles on void content and mechanical properties of composite laminates”, Composite Structures, Cilt 73, No 3, 303-309, 2006.
  • [17] Meier, R., Kahraman, I., Seyhan, A.T., Zaremba, S. and Drechsler, K., “Evaluating vibration assisted vacuum infusion processing of hexagonal boron nitride sheet modified carbon fabric/epoxy composites in terms of interlaminar shear strength and void content”, Composites Science and Technology, Cilt 128, 94-103, 2016.
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Gazi Üniversitesi , Fen Bilimleri Enstitüsü
Sayıdaki Diğer Makaleler

NiTi ŞEKIL BELLEKLI ALAŞIM TOZLARINA MEKANIK ALAŞIMLAMA YÖNTEMI KULLANILARAK ELEMENTEL NI VE TI TOZLARININ İLAVESININ MIKROYAPISAL İNCELENMESI

Sinan Aksöz, Ümit Demir, Hakan Ada, Hakan Gökmeşe, Bülent Bostan

VERİ MERKEZİ UYGULAMALARI İÇİN YÜKSEK VERİMLİ BİR LLC REZONANSLI DC-DC DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI

Sevilay Çetin

NiTi Şekil Bellekli Alaşım Tozlarına Mekanik Alaşımlama Yöntemi Kullanılarak Ni ve Ti Tozlarının İlavesinin Mikroyapısal İncelenmesi

Bülent BOSTAN, Hakan ADA, Hakan GÖKMEŞE, Sinan AKSÖZ, Ümit DEMİR

Kampana-tipi ve Disk-tipi Manyetoreolojik Frenlerin Sayısal Yöntemlerle Karşılaştırılması

Yiğit TAŞCIOĞLU

ANKARA’DA PARK ET-DEVAM ET SİSTEMİNİN MODELLENMESİ İLE YOLCULUK DEĞİŞİMİNE BAĞLI EMİSYON AZALTIMININ ÖLÇÜLMESİ

Hatice Gül Önder, Hülagü Kaplan

TOZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİYLE ÜRETİLEN API 5L X70 KALİTE ÇELİK BORULARIN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Sinan Aksöz, Hakan Ada, Alpay Özer

Ankara’da Park Et-Devam Et Sisteminin Modellenmesi İle Yolculuk Değişimine Bağlı Emisyon Azaltımının Ölçülmesi

Hatice Gül ÖNDER, Hülagü KAPLAN

Karbon Fiber/Epoksi Nanokompozit Plakalarda Nanopartikül Katkısının Fiber, Matris ve Boşluk Hacim Oranlarına Etkisi

Mehmet Çağrı TÜZEMEN, Ahmet AVCI, Elmas SALAMCI

YAPISAL ÖZELLİKLERİ KULLANAN PARÇACIK FİLTRESİ İLE UZUN SÜRELİ NESNE TAKİBİ

Haluk Dilmen, Muhammet Fatih Talu

BİR İLETİŞİM UYDU OPERATÖRÜNÜN FIRLATMA ARACI SEÇİM PROBLEMİ İÇİN KESİN VE BULANIK VZA YAKLAŞIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Gülesin Sena Daş, Taha Tetik