Karbon Nanotüp ile Modifiye Edilmiş Filaman Sarım Boruların İç Basınç Altındaki Hasar Davranışı

Bu çalışmada, farklı oranlarda takviye edilmiş filaman sarım cam takviyeli plastik (CTP) boruların statik iç basınç altındaki hasar davranışları incelenmiştir. Takviye malzemesi olarak çok duvarlı karbon nanotüp (KNT), matriks malzemesi olarak da orta viskoziteli epoksi kullanılmıştır. Deneyde serbest uçlu iç basınç testi uygulanmıştır. Deney numuneleri 6 tabakalı ve ±55° sarım açılı olacak şekilde üretilmiştir. Takviye malzemesi % 0,5 ve % 1 olarak ilave edilmiştir. Ayrıca her numune çeşidine yüzey çatlağının cidar kalınlığına oranı (a/t) 0,25 ve 0,5 ölçülerinde yüzey çatlağı açılmıştır. Saf epoksi ile üretilmiş aynı fiziki özelliklere sahip CTP borular karşılaştırma için kullanılmıştır. Farklı takviye oranlarına göre ve farklı yüzey çentiği geometrisine göre patlama basınç değerleri tespit edilmiş ve değişimi incelenmiştir.

Damage Behavior of Filament Winding Pipes Modified with Carbon Nanotubes Under Internal Pressure

In this study, damage behavior of filament winded glass-reinforced plastic (GRP) pipes that reinforcing material mixed in different proportions of under static internal pressure was examined. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) are used as reinforcing material and the medium-viscosity epoxy are used as matrix material. Free-ended internal pressure test was applied to the experiment. Test specimens were produced with six layered and ±55° winding angle. Reinforcement material was added as 0,5% and 1%. In addition, the wall thickness ratio of surface cracks on each kind of sample (w / t) was opened as 0.25 and 0.5 measure. Pure epoxy GRP pipes with same physical characteristics have been used as comparison sample. According to the geometry of the notch surface and different reinforcement ratios burst pressure values were determined and investigated.

___

  • Ellyin, F., Carroll, M., Kujawski D., Chiud, A., S., "The behavior of multidirectional filament wound fibreglass/epoxy tubulars under biaxial loading", Composites Part A 28, 781-790, (1997)
  • Zhou, Y., Pervin, F., Lewis, L., Jeelani, S., "Experimental study on the thermal and mechanical properties of multi-walled carbonnanotube-reinforced epoxy", Materials Science and Engineering A 452- 453, 657-664, (2007)
  • Xiong, J., Zheng, Z., Qin, X., Li, M., Li, H., Wang, X., "The thermal and mechanical properties of a polyurethane/multi-walled carbon nanotube composite", Carbon, 44, 2701-2707, (2006)
  • Spitalsky, Z., Tasis, D., Papagelis, K., Galiotis, C., "Carbon nanotube-polymer composites: Chemistry, processing, mechanical and electrical properties", Progress in Polymer Science, 35, 357-401, (2010)
  • Liu, Y., Gao, L., "A study of the electrical properties of carbon nanotube-NiFe2O4 composites: Effect of the surface treatment of the carbon nanotubes", Carbon, 43, 47-52, (2005)
  • Stoylov, S., P., Stoilova-McPhie, S., "Electro-optic properties of organic nanotubes" Advances in Colloid and Interface Science, 166, 24-35, (2011)
  • Lee, S., W., Grebel, H., Kornblit, A., Lopez, D., "Electrical and optical properties of carbon nanotube/polypyrrole addressable intra-connects",Synthetic Metals, 159, 462-466, (2009)
  • Gojny, F., H., Wichmann, M., H.G., Fiedler, B., Schulte, K., "Influence of different carbon nanotubes on the mechanical properties of epoxy matrix composites - A comparative study", Composites Science and Technology, 65, 2300-2313, (2005)
  • Nardelli, M., B., Fattebert, J., L., Orlikowski, D., Roland, C., Zhao, Q., Bernholc, J. , "Mechanical properties, defects and electronic behavior of carbon nanotubes", Carbon, 38, 1703-1711, (2000)
  • Bokobza, L., "Mechanical, electrical and spectroscopic investigations of carbonnanotube-reinforced elastomers", Vibrational Spectroscopy, 51, 52-59, (2009)
  • Li, X., F., Lau, K., T., Yin, Y., S., "Mechanical properties of epoxy-based composites using coiled carbon nanotubes", Composites Science and Technology, 68, 2876-2881, (2008)
  • Montazeri, A., Javadpour, J., Khavandi, A., Tcharkhtchi, A., Mohajeri, A., Mechanical properties of multi-walled carbon nanotube/epoxy composites, Materials and Design, 31, 4202-4208, (2010)
  • Zhang, Y., C., Chen, X., Wang, X., "Effects of temperature on mechanical properties of multi-walled carbon nanotubes", Composites Science and Technology, 68, 572-581, (2008)
  • Tarakçioğlu, N., Gemi, L., Yapici, A., "Fatigue failure behavior of glass/epoxy ±55 filament wound pipes under internal pressure", Composites Science and Technology, 65, 703-708, (2005)
  • Tarakçioglu, N., Akdemir, A., Avci, A., "Strength of filament wound GRP pipes with surface crack", Composites: Part B, 32, 131-138, (2001)
  • Arikan, H., "Failure analysis of (±55°)3 Şlament wound composite pipes with an inclined surface crack under static internal pressure", Composite Structures, 92 182- 187, (2010)
  • Arıkan, H., "Filaman Sarım Kompozit Boruların Mix Moda Göre Statik İç Basınç Altındaki Hasar Davranışı", 8. Uluslar Arası Kırılma Konferansı, İstanbul/TÜRKİYE, S: 527-533, 7 - 9 Kasım 2007
  • Loos, M., R., Yang, J., Feke, D., L., Manas-Zloczower, I., Unal, S., Younes, U., Enhancement of fatigue life of polyurethane composites containing carbon nanotubes, Compozites: Part B 44, 740-744, (2013)
  • Tang, L., C., Zhang, H., Han, J., H., Wu, X., P., Zhang, Z., Fracture mechanism of epoxy filled with ozone functionalized multi-wall carbon nanotubes, Composites Science and Technology 72, 7-13, (2011)
  • Yu, N., Zhang, Z., H., He, S., Y., Fracture thoughness and fatigue life of MWCNT/epoxy composites, Materials Science and Engineering A 494, 380-384, (2008).
Politeknik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1302-0900
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1998
  • Yayıncı: GAZİ ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Multi-Group Neutron Cross Sections and Scattering Matrix Calculations Via Monte Carlo Method

Fatemeh MOHAMMADHASANİ, Ahmad PİROUZMAND

Supercritical Steam Power Cycle For Line-Focusing Solar Power Plants

Luis COCO-ENRİQUEZ, Javier MUÑOZ-ANTON, José María MARTİNEZ-VAL

Karbon Nanotüp ile Modifiye Edilmiş Filaman Sarım Boruların İç Basınç Altındaki Hasar Davranışı

MUSTAFA TAŞYÜREK, NECMETTİN TARAKÇIOĞLU

Ankara İli Şartlarında Düşey Tip Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sisteminin Enerji ve Ekserji Analizi

MUSTAFA BAHADIR ÖZDEMİR, Musa Galip ÖZKAYA

Numerical Approach of a Double Slope Solar Still Combined with a Cylindrical Solar Water Heater: Mass and Heat Energy Balance Mathematical Model

Omar BAIT, Mohamed SI-AMEUR, Abdelaziz BENMOUSSA

Sonlu Elemanlar Metodu ile AA Hat Reaktörlerinin Tasarımı

İbrahim SEFAA, Selami BALCIB, Necmi ALTINA

R134a/R152a Soğutucu Akışkan Karışımlarının Performanslarının Isı Pompasında Deneysel Olarak Araştırılması

KURTULUŞ BORAN, TAYFUN MENLİK, Halil ALPSOY

Karbon Siyahı Takviyeli Elektriği İleten Polipropilen Kompozite Delik Delinmesinde İşlem Parametrelerinin İncelenmesi

ALPER UYSAL, Erhan ALTAN

Kurutulmuş Kolza Bitkisinin Dolgu Malzemesi Olarak Alçak Yoğunluklu Polietilenin Mekanik Özelliklerine, Yoğunluğuna ve Su Emme Kapasitesine Etkileri

YILMAZ KISMET

Grafen-Benzeri Düzlemsel Bor Karbür Katmanına Sahip XBC (X=Li, Na, Mg ve Ca) Bileşiklerinin Kararlılıklarının İlk-Prensiplerle İncelenmesi

SEZGİN AYDIN