Dergiler / Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik) / 2013 / Cilt: 10 - Sayı: 3
Karbon Elyaf Takviyeli Prepreg Kompozitlerde Arayüzey Mekaniğinin Karbon Nanoyapı Katkısıyla İyileştirilmesi
- Sayfa
- 43–51
- DOI
- —
Özet
Elyaf takviyeli polimerik kompozit malzemelerde arayüzey mekaniğinin iyileştirilmesi, kompozitin mukavemeti açısından büyük önem taşımaktadır. Arayüzey mekaniği doğrudan elyaf ile reçine arasındaki mekanik tutunma ve kimyasal bağlanma ile ilgilidir. Bu çalışmada, karbon elyaf takviyeli epoksi kompozitlerin arayüzey dayanımına etki eden kimyasal bağlanma performansı, nanoteknolojik yöntemler ile arttırılmaya çalışılmıştır. Bu kapsamda polimerik reçine içine kütlece %0,1 oranında takviye edilen, iki ayrı kimyasal işlem görmüş Grafen bazlı nanopartiküller (GO) ile modifiye epoksi sistemler oluşturulmuş ve film kompozit prepreg - üretim yöntemi ile karbon elyaf takviyeli epoksi nanokompozitler üretilmiştir. Reçine modifikasyonu ile yüzey gruplarına sahip grafen nanopartikülleri, epoksi polimeri içinde tutunabilmiş ve tabakalararası kayma mukavemeti (ILSS) değerinde en yükseği %58 olmak üzere ciddi artışlar sağlanarak kompozitin arayüzey dayanımı arttırılmıştır.
Abstract
Enhancement of interface mechanics in fiber reinforced polymer matrix composite materials is crucial for the composite strength. Interface mechanics is related to the effects such as mechanical interlocking and chemical bonding between the fiber and matrix material. In this study, mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy composites was improved via nanotechnological methods. Within this scope, modified epoxy systems were prepared by adding 0,1 wt% graphene based nano particles (GO) and carbon fiber reinforced epoxy nanocomposites were produced by prepreg manufacturing technology. Graphene nanoplatelets with functional groups were able to bond with epoxy polymer via matrix modification treatment. Significant improvements on interlaminar shear strength (ILSS) indicated an increase (up to 58%) in composite interlaminar strength.