Investigation of the effect of use of Nano-Al2O3, Nano-TiO2 and Nano-SiO2 powders on strength of single lap joints bonded with epoxy adhesive
Yükleniyor...
Tarih
2019-06
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Elsevier
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 United States
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 United States
Özet
In this study, single lap joints were formed by adding nano-Al2O3, nano-TiO2and nano-Al2O3powders in variousproportions to the epoxy adhesive and using the additive-free epoxy adhesive; and also the mechanical prop-erties of the connections were experimentally investigated at 20, 25, 30, 50 and 70 mm overlap lengths undershear load. In the experimental work, DP460 epoxy adhesive was used as adhesive and AISI 304 stainless steelplate as adherent material. When the results obtained from the experiments were examined, it was revealed thatthe average damage load in connection with the use of nanoparticle-added adhesives increased considerably ingeneral. As a result of the experiments, the most effective nanoparticle in increasing the failure strength of theadhesive joints with nano-Al2O3particles and the maximum failure strength increase rate was 20 mm in overlaplength and 97% in 4 wt% nano-Al2O3reinforced specimens. It was also found that the nanoparticle strain was animportant parameter in the tensile strength of the adhesive joints. In addition, it has been found that the additionof nanoparticles into the adhesive increases the elongation of the joints. When the adhesion surfaces of thesamples were examined as in the case of plain adhesives, damage was observed as adhesion separation whilenanoparticle reinforcement was observed as a mixture of adhesion and cohesion.
Bu çalışmada, epoksi yapıştırıcıya çeşitli oranlarda nano-Al2O3, nano-TiO2 ve nano-Al2O3 tozları ilave edilerek ve katkısız epoksi yapıştırıcı kullanılarak tek bindirmeli bağlantılar oluşturulmuştur; ayrıca 20, 25, 30, 50 ve 70 mm bindirme uzunlukları alt kesme yükünde bağlantıların mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmada yapıştırıcı olarak DP460 epoksi yapıştırıcı ve yapıştırıcı malzeme olarak AISI 304 paslanmaz çelik levha kullanılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlar incelendiğinde, nanoparçacık katkılı yapıştırıcıların kullanımına bağlı olarak ortalama hasar yükünün genel olarak önemli ölçüde arttığı ortaya çıkmıştır. Deneyler sonucunda nano-Al2O3 partikülleri ile yapıştırma bağlantılarının kopma mukavemetini arttırmada en etkili nanopartikül ve maksimum arıza mukavemeti artış hızı bindirme uzunluğunda 20 mm ve nano-Al2O3 takviyeli numunelerde ağırlıkça % 97 olmuştur. Ayrıca nanoparçacık gerilmesinin, yapışkan bağlantıların çekme mukavemetinde önemli bir parametre olduğu bulunmuştur. Ayrıca yapıştırıcıya nanoparçacıkların eklenmesinin eklemlerin uzamasını arttırdığı tespit edilmiştir. Numunelerin yapışma yüzeyleri, düz yapıştırıcılarda olduğu gibi incelendiğinde, yapışma ayrılması olarak hasar, nanoparçacık takviyesi ise yapışma ve kohezyon karışımı olarak gözlenmiştir.
Bu çalışmada, epoksi yapıştırıcıya çeşitli oranlarda nano-Al2O3, nano-TiO2 ve nano-Al2O3 tozları ilave edilerek ve katkısız epoksi yapıştırıcı kullanılarak tek bindirmeli bağlantılar oluşturulmuştur; ayrıca 20, 25, 30, 50 ve 70 mm bindirme uzunlukları alt kesme yükünde bağlantıların mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmada yapıştırıcı olarak DP460 epoksi yapıştırıcı ve yapıştırıcı malzeme olarak AISI 304 paslanmaz çelik levha kullanılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlar incelendiğinde, nanoparçacık katkılı yapıştırıcıların kullanımına bağlı olarak ortalama hasar yükünün genel olarak önemli ölçüde arttığı ortaya çıkmıştır. Deneyler sonucunda nano-Al2O3 partikülleri ile yapıştırma bağlantılarının kopma mukavemetini arttırmada en etkili nanopartikül ve maksimum arıza mukavemeti artış hızı bindirme uzunluğunda 20 mm ve nano-Al2O3 takviyeli numunelerde ağırlıkça % 97 olmuştur. Ayrıca nanoparçacık gerilmesinin, yapışkan bağlantıların çekme mukavemetinde önemli bir parametre olduğu bulunmuştur. Ayrıca yapıştırıcıya nanoparçacıkların eklenmesinin eklemlerin uzamasını arttırdığı tespit edilmiştir. Numunelerin yapışma yüzeyleri, düz yapıştırıcılarda olduğu gibi incelendiğinde, yapışma ayrılması olarak hasar, nanoparçacık takviyesi ise yapışma ve kohezyon karışımı olarak gözlenmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Adhesion, Single Lap Joints, Particle-Reinforcement, Strength, Yapışma, Tek Turlu Eklemler, Parçacık-Takviye, Kuvvet
Kaynak
WoS Q Değeri
Q1
Scopus Q Değeri
Q1
Cilt
166
Sayı
Künye
Adin, H., Saraç, İ., Temiz, Ş. (2019). Investigation of the effect of use of Nano-Al2O3, Nano-TiO2 and Nano-SiO2 powders on strength of single lap joints bonded with epoxy adhesive. Composites Part B, 166, pp.472-482. DOI:https://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.02.007
