8 sonuçlar
Arama Sonuçları
Listeleniyor 1 - 8 / 8
Öğe Grafen nanopartikül takviyesinin kompozit malzemelerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin araştırılması(Batman Üniversitesi, 2018-12-20) Bağatır, Tuba; Çelik, Yahya HışmanKompozit malzemeler günümüzde mühendislik yapılarının büyük bir kısmında kullanım alanına sahiptir. Bu doğrultuda üretilen kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin tespit edilmesi ve bu özelliklerin geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Son yıllarda araştırmacılar kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek için yoğunlaşmıştır. Bunun neticesinde nanoboyutlu Grafenin (G), kompozitin mekanik özelliklerini iyileştirmede önemli bir etkiye sahip takviye elemanı olduğu ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, G'nin kompozitin çekme dayanımı üzerindeki etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Bu doğrultuda, epoksiye % 0 (takviyesiz); % 0,1; % 0,2; % 0,3; % 0,4; % 0,5 ve % 1 oranlarında G eklenmiştir. G eklenmiş epoksi karışımlar sırasıyla ASTM standartlarına göre hazırlanan kalıplara dökülmüştür ve kürleşmesi sağlanmıştır. Ayrıca ağırlıkça % 0 (takviyesiz), % 0,2 ve % 0,4 oranlarında G içeren epoksi karışımlar, cam fiber (CF), karbon fiber (KF) ve aramid fiber'e (AF) elle yatırma yöntemi ile ilave edilmiştir. Böylece farklı ranlarda G içeren cam fiber takviyeli plastik (CFTP), karbon fiber takviyeli plastik (KFTP) ve aramid fiber takviyeli plastik (AFTP) kompozitler üretilmiştir. G takviyeli epoksi matrisli kompozitler ile CF, KF, AF ve G takviyeli kompozitler çekme deneylerine tabii tutulmuştur. G takviyesinin epoksi matris malzemesi ve kompozitler üzerinde önemli bir mukavemet artışı sağladığı tespit edilmiştir. Takviyesiz epoksi malzeme en düşük çekme mukavemetine sahipken, epoksi matrisli G takviyeli kompozitlerde en yüksek çekme mukavemeti % 0,2 G içeren kompozitten elde edildiği görülmüştür. Epoksiye % 0,2'ye kadar G takviyesi eklenmesiyle malzemenin çekme dayanımı artmıştır. Daha fazla oranda eklenmesiyle bu artış düşüşe geçmiştir. Bu doğrultuda maksimum çekme dayanımı % 0,2 G takviyeli epoksi kompozitte gözlemlenmiştir. Ayrıca CF, KF ve AF'ye, G takviyesinin eklenmesiyle elde edilen G/fiber takviyeli kompozitlerin çekme dayanımları sürekli artmıştır. Ancak % 0,4 G takviyeli fiber kompozitlerin çekme dayanımı en yüksek değeri almasına rağmen % 0,2 G takviyeli fiber kompozite nazaran belirgin bir artış görülmemiştir. Ayrıca fiber takviyeli kompozitlerde, matris malzemesine G takviyesinin eklenmesiyle çekme mukavemetleri farklı davranışlar sergilemiştir. G nano partikülün CF, KF ve AF'ye eklenmesiyle elde edilen G/fiber takviyeli kompozitlerde, en fazla artış KFTP kompozitin çekme dayanımında görülürken en az artış AFTP kompozitin çekme dayanımında görülmüştür.Öğe Grafen nanopartikül takviyeli epoksi kompozitlerin aşınma davranışı(Dicle Üniversitesi, 2018-11) Çelik, Yahya Hışman; Topkaya, TolgaNanoboyutlu dolgu maddeleri, nanotakviyeli kompozitlerin mekanik, termal ve elektriksel özelliklerini iyileştirir. Mevcut çalışmada grafen (G) nanopartikül takviyeli epoksi kompozitlerin aşınma davranışı pin on disk cihazı kullanılarak araştırılmıştır. Bu doğrultuda, takviyesiz epoksi ile %0.1, %0.2, %0.3, %0.4 ve %0.5 oranında G nanopartikül içeren epoksi kompozitler üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin adhesiv aşınma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Adhesiv aşınma deneylerinde, yük, kayma hızı ve kayma mesafesi sırasıyla 10 N, 0.35 m/s ve 250 m seçilmiştir. Ayrıca aşındırıcı olarak 5 mm çapa sahip paslanmaz çelik bilye kullanılmıştır. Sonuçlar artan takviye oranının numunelerin aşınma mukavemetini arttırdığını göstermiştir. Nanoboyutlu dolgu maddeleri, nanotakviyeli kompozitlerin mekanik, termal ve elektriksel özelliklerini iyileştirir. Mevcut çalışmada grafen (G) nanopartikül takviyeli epoksi kompozitlerin aşınma davranışı pin on disk cihazı kullanılarak araştırılmıştır. Bu doğrultuda, takviyesiz epoksi ile %0.1, %0.2, %0.3, %0.4 ve %0.5 oranında G nanopartikül içeren epoksi kompozitler üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin adhesiv aşınma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Adhesiv aşınma deneylerinde, yük, kayma hızı ve kayma mesafesi sırasıyla 10 N, 0.35 m/s ve 250 m seçilmiştir. Ayrıca aşındırıcı olarak 5 mm çapa sahip paslanmaz çelik bilye kullanılmıştır. Sonuçlar artan takviye oranının numunelerin aşınma mukavemetini arttırdığını göstermiştir.Öğe Mechanical properties of fiber/graphene epoxy hybrid composites(SpringerLink, 2020-11-18) Çelik, Yahya Hışman; Topkaya, Tolga; Kılıçkap, ErolThe aim of this study is to determine the effect of graphene nanoparticle (GNP) reinforcement on the mechanical properties of glass fiber reinforced polymer (GFRP), carbon fiber reinforced polymer (CFRP) and aramid fiber reinforced polymer (AFRP) composites commonly used in the space and defense industry. Accordingly, GFRP, CFRP and AFRP composites were produced by using hot pressing method. In addition, hybrid fiber composites were produced by adding 0.1 %, 0.2 % and 0.3 % GNP to these fiber reinforced composites. The tensile strength and modulus of elasticity of the composites were determined. The tensile damage fracture regions were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and energy distribution spectrum (EDS). It was observed that the addition of 0.2 wt. % GNP to GFRP and CFRP composites increased tensile strength and modulus of elasticity. However, the addition of 0.2 wt. % GNP to AFRP composites had no effect on the tensile strength; on the contrary, it partially reduced the tensile strength but increased the modulus of elasticity. On the fracture damage surfaces of the GFRP and CFRP composites and the GNP/GFRP and GNP/CFRP hybrid composites, the fibers were completely separated. On the damage surfaces of AFRP composite and GNP/AFRP hybrid composites, the fibers were deformed but these fibers were not separated from each other. From the EDS analysis, it was observed that the element C increased in the composites with the addition of GNP to the fiber reinforced compositesÖğe Evaluation of drilling performances of nanocomposites reinforced with graphene and graphene oxide(Springer Nature, 2018-09-16) Çelik, Yahya Hışman; Kılıçkap, Erol; Koçyiğit, NihayetThe use of graphene (G) and graphene oxide (GO) reinforced nanocomposites have a great importance since G and GO improve the interface conditions of composite materials. However, the effects of G and GO on some mechanical properties and machinability in nanocomposites are still a research topic. In this study, G was converted to GO by Hummers’ method. G and GO nanoparticles were added to epoxy at different ratios and the tensile strengths of nanocomposites were determined. By taking into account, the reinforcement ratio of nanocomposites having the highest tensile strength, epoxy with G and GO, and unreinforced epoxy were added to carbon fiber (CF) fabric by hand lay-up. Thus, fabrication of the carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) composite, and the G/CFRP and GO/CFRP nanocomposites was carried out. The effects of the G and GO on the fabricated nanocomposites, and the effect of different drilling parameters (cutting speed and feed rate) on the cutting force, cutting torque, temperature, and delamination factor were investigated. In the drilling of these composites, drills with the different bit point angles and the diameter of 5 mm were used. As a result, it was observed that GO was successfully synthesized, and G and GO positively affected the tensile strength, and GO exhibited a more effective feature than G on the tensile strength. It was also seen that the increase of the cutting speed, feed rate, bit point angle caused the increase in the cutting forces, cutting torque, and delaminations.Öğe Evaluation of drilling performances of nanocomposites reinforced with graphene and graphene oxide(Springer Nature, 2019-02-25) Çelik, Yahya Hışman; Kılıçkap, Erol; Koçyiğit, NihayetThe use of graphene (G) and graphene oxide (GO) reinforced nanocomposites have a great importance since G and GO improve the interface conditions of composite materials. However, the effects of G and GO on some mechanical properties and machinability in nanocomposites are still a research topic. In this study, G was converted to GO by Hummers’ method. G and GO nanoparticles were added to epoxy at different ratios and the tensile strengths of nanocomposites were determined. By taking into account, the reinforcement ratio of nanocomposites having the highest tensile strength, epoxy with G and GO, and unreinforced epoxy were added to carbon fiber (CF) fabric by hand lay-up. Thus, fabrication of the carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) composite, and the G/CFRP and GO/CFRP nanocomposites was carried out. The effects of the G and GO on the fabricated nanocomposites, and the effect of different drilling parameters (cutting speed and feed rate) on the cutting force, cutting torque, temperature, and delamination factor were investigated. In the drilling of these composites, drills with the different bit point angles and the diameter of 5 mm were used. As a result, it was observed that GO was successfully synthesized, and G and GO positively affected the tensile strength, and GO exhibited a more effective feature than G on the tensile strength. It was also seen that the increase of the cutting speed, feed rate, bit point angle caused the increase in the cutting forces, cutting torque, and delaminations.Öğe Grafen nano partikül takviyeli yapısal yapıştırıcı ile birleştirilmiş tek bindirmeli bağlantıların yorulma yüklemesi sonrası çekme davranışının araştırılması(Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-08-13) Bali, Güntaç; Topkaya, TolgaGerçekleştirilen çalışmada GNP takviye oranının tek bindirmeli yapıştırıcı bağlantıların çekme, yorulma ve yorulma sonrası çekme davranışına etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Gerçekleştirilen çalışmada yapıştırıcı malzeme olarak 3M DP460 yapışan malzeme olarak karbon fiber takviyeli kompozit malzeme kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan yapıştırıcı malzemeyi takviye etmek amacıyla grafen nano partikül kullanılmıştır. Yapıştırıcı malzemenin içerisine ağırlıkça %0.25, %0.5 ve %1 GNP katılmıştır. Takviye edilmiş ve takviye edilmemiş yapıştırıcılar kullanılarak tek bindirmeli bağlantılar oluşturulmuştur. Elde edilen tek bindirme numuneleri çekme testine tabi tutularak çekme mukavemetleri belirlenmiştir. Çekme mukavemetlerinin belirlenmesinden sonra çekme mukavemetinin %60, %50, %40, %30 ve %20 değerlerinde yorulma testleri yapılarak yorulma davranışları belirlenmiştir. Yorulma yüklemesi sonrası çekme davranışında meydana gelen değişimin tespiti amacıyla çekme hasar yükünün %30 değerinde yorulma yüklemeleri yapılmış ve yorulma testleri 50.000, 100.000 ve 200.000 çevrim sayılarında durdurulmuştur. Yorulma ön yüklemesine maruz bırakılan numuneler çekme testine tabi tutularak GNP oranının ve yorulma yüklemesinin çekme davranışına etkisi incelenmiştir. Çalışma sonuçları GNP takviyesinin bağlantı mukavemetini arttırdığını göstermiştir. Ancak en yüksek bağlantı mukavemeti ağırlıkça %1 GNP içeren numunelerde görülmüştür. En yüksek yorulma mukavemeti ağırlıkça %0,50 GNP içeren numunelerde görülmüştür. %1 GNP içeren numunelerin yorulma mukavemeti takviyesiz numunelerden yüksek çıkarken %0,50 GNP içeren numunelerden düşük çıkmıştır. Yorulma yüklemesi sonrası çekme davranışları incelendiğinde takviyesiz numunelerin ve takviyeli numunelerin tamamında yorulma çevrim sayısı arttıkça bağlantı mukavemeti düşmüştür.Öğe Grafen nano partikül katkılı karbon fiber takviyeli epoksi kompozitlerin kırılma tokluğunun araştırılması(Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi, 2019) Topkaya, TolgaGerçekleştirilen çalışmada karbon fiber takviyeli epoksi kompozit malzemelere değişen oranlarda Grafen Nano Partikül (GNP) ilavesinin kırılma tokluğuna etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Fiber takviyeli epoksi kompozitler katkısız ve ağırlıkça %0.1, %0.2 ve %0.3 oranlarında GNP ilave edilerek üretilmiştir. Üretim sırasında 200 gr/m2 yoğunluğa sahip örgü karbon fiber kullanılmıştır. GNP’nin epoksi matris malzemesine homojen karışması için ultrasonik karıştırıcı kullanılmıştır. Deney numunelerine 0.2 mm kalınlığa sahip elmas kıl testere kullanılarak kenar çatlak açılmıştır. Açılan kenar çatlakların boyları 2.5, 5 ve 7.5 mm olmak üzere üç farkı değere sahiptir. Hazırlanan numuneler 250 kN yük hücresine sahip Shimadzu universal test cihazı ile 1 mm/dk ilerleme hızında çekme testine tabi tutulmuştur. Sonuçlar artan GNP miktarının numune mukavemeti ile birlikte kırılma tokluğunu da arttırdığını göstermiştir. Açılan çatlak boyunun artması kırılma tokluğunu oransal olarak arttırmıştırÖğe The effect of crack orientation on the propagation of cracks in graphene nanoplatelet carbon fiber-reinforced epoxy composites using digital ımage correlation(SpringerLink, 2021-03-27) Topkaya, TolgaThis study experimentally investigated the fracture behaviors of graphene nanoplatelet (GNP) carbon fiberreinforced polymer (CFRP) composites for varying amounts of GNP reinforcement, crack lengths and crack orientation angles. The specimens were subjected to tensile loading, and their fracture toughness values were determined with respect to maximum damage load and crack length. To compare the results obtained from experimental data, the fracture toughness values, strain distributions and crack tip opening displacements were determined by using a Digital Image Correlation (DIC) technique from images recorded during the tests. The results showed that increasing the amount of GNP increased the fracture toughness of specimens. On the other hand, increasing the crack orientation angle decreased the fracture toughness. Increasing the crack length increased the fracture toughness values for a crack orientation angle of 30 ° but decreased for a crack orientation angle of 90 °. DIC results were found to be compatible with the calculated results using crack length and damage stress value
