Fracture behaviors of epoxy adhesively bonded composite joints reinforced with graphene and nylon 6.6 nanofibers
| dc.contributor.advisor | Avcı, Ahmet | |
| dc.contributor.author | Açık, Mehmet | |
| dc.date.accessioned | 2018-04-10T13:11:43Z | |
| dc.date.available | 2018-04-10T13:11:43Z | |
| dc.date.issued | 2017-09-06 | |
| dc.department | Enstitüler, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı | en_US |
| dc.description.abstract | Bu tez çalışmasında, grafen takviyeli elektrospin naylon 6.6 nanoelyaf keçelerle güçlendirilmiş epoksi yapıştırıcıların yapıştırmalı kompozit bağlantılardaki kırılma davranışları çalışılmıştır. Çalışma kapsamında ilk olarak saf naylon 6.6 nanoelyaf ve grafen (ağırlıkça % 1, 3 ve 5) ihtiva eden naylon 6.6 nanoelyaf keçeler elektroeğirme yöntemiyle üretilmiştir. İkinci aşamada, prepreg kompozit test numuneleri katıksız epoksi ve elektrospin naylon 6.6 nanoelyaf keçelerle (saf ve grafen takviyeli) güçlendirilmiş epoksi yapıştırıcılar ile yapıştırılmıştır. Üçüncü aşamada üretilen test numuneleri ile Tek Taraflı Bindirme (Single Lap Shear-SLS), Çift Konsol Kiriş (Double Cantilever Beam-DCB) ve Çentikli Üç Nokta Eğme (End Notched Flexure-ENF) testleri yapılmıştır. Yapılan testlerde yapıştırma bağlantılarındaki kırılma davranışları analiz edilmiş ve oluşturulan bağlantıların kayma dayanımları ve kırılma toklukları (Mod-I ve Mod-II) incelenmiştir. Mekanik özelliklerin belirlenmesi maksadıyla SLS testleri ASTM D 5868, DCB testleri ASTM D5528, ENF testleri ise ASTM D 7905 standardına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Test numunelerinin karakterizasyonu Fourier Dönüşümlü Infrared Spektrometre (FT-IR), Termogravimetrik Analiz (TGA)/Diferansiyel Termal Analiz (DTA), Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (TEM) ile incelenmiştir. Ayrıca, daha hassas değerlendirmeler yapabilmek maksadıyla kırılma yüzeyi ve kırılma tokluğuna etki eden hususlar kontrol edilmiştir. Yapılan testlerde, grafenle takviyeli nylon 6.6 nanoelyaf keçelerin kırılma toklukları ile kayma dayanımının önemli ölçüde artırıldığı görülmüştür. Ayrıca, nanoelyaf keçelere ağırlıkça %3 grafen takviyesinin en uygun çözüm olduğu testlerle doğrulanmıştır. | en_US |
| dc.description.abstract | In this dissertation, fracture behavior of epoxy adhesives reinforced with electrospun nylon 6.6 nanofiber mats consolidated with graphene was studied. Within this work; firstly, neat nylon 6.6 and including graphene (1, 3, and 5 % by weight) nylon 6.6 nanofiber mats were produced by electrospinning method. Secondly, prepreg composite coupons were bonded to each other with neat epoxy and epoxy reinforced with electrospun nylon 6.6 nanofiber mats (neat/including graphene). Thirdly, Single Lap Shear, Double Cantilever Beam and End Notched Flexure tests were studied with those test samples. In carried out tests, fracture behavior of the adhesively bonded composite joints was analyzed, and shear strength and fracture toughness (mode-I and mode-II) were examined. The mechanical properties of Single Lap Shear test coupons in accordance with ASTM D 5868 and Double Cantilever Beam in accordance with ASTM D 5528 and End Notched Flexure test coupons in accordance with ASTM D 7905 standards were checked respectively. The characteristics of test samples were investigated by using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Thermogravimetric Analysis (TGA)/Differential Thermal Analysis (DTA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscope (TEM). The dispersion of graphene in electrospun nanofiber, fracture surface morphologies of neat nylon 6.6 nanofibers and nylon 6.6 nanofibers consolidated with various rates of graphene were studied by using SEM and TEM. Moreover, in order to make assessments that were more reasonable, issues affecting fracture surface and fracture toughness were also checked. It was determined that the shear strength and fracture toughness of graphene reinforced nylon 6.6 nanomats were significantly increased. In addition, it was verified by the tests that the most optimal option was the addition of 3% wt. of graphene to the nanomats. | en_US |
| dc.description.sponsorship | Bu tez çalışması, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 215M777 nolu proje ve Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğü tarafından ise 15201087 nolu proje ile desteklenmiştir. | en_US |
| dc.identifier.citation | Açık, M. (2017). Fracture behaviors of epoxy adhesively bonded composite joints reinforced with graphene and nylon 6.6 nanofibers. Selçuk Üniversitesi, Yayımlanmış doktora tezi, Konya. | en_US |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12395/10252 | |
| dc.language.iso | en | en_US |
| dc.publisher | Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü | en_US |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | en_US |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | en_US |
| dc.selcuk | 20240510_oaig | en_US |
| dc.subject | Adhesive | en_US |
| dc.subject | Double cantilever beam | en_US |
| dc.subject | End notched flexure | en_US |
| dc.subject | Electrospinning | en_US |
| dc.subject | Single lap joint | en_US |
| dc.subject | Çift konsol kiriş | en_US |
| dc.subject | Çentikli üç nokta eğme | en_US |
| dc.subject | Elektroeğirme | en_US |
| dc.subject | Tek taraflı bindirmeli bağlantı | en_US |
| dc.subject | Yapıştırıcı | en_US |
| dc.title | Fracture behaviors of epoxy adhesively bonded composite joints reinforced with graphene and nylon 6.6 nanofibers | en_US |
| dc.title.alternative | Grafen ve naylon 6.6 nanoelyaf ile güçlendirilmiş epoksi ile yapıştırılan kompozit bağlantıların kırılma davranışları | en_US |
| dc.type | Doctoral Thesis | en_US |
