Çdknt Nanomalzemelerin Lpet Ce Termoplastik Kompozitlerin Mekanik Özellikleri Üzerine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Son zamanlarda, nanoteknoloji ile ilgili yapılan disiplinlerarası çalışmalar ve araştırmalar diğer alanlara çok büyük katkılarda bulunduklarından dolayı çok popüler ve önemli hale geldiler. Hafif yapılar ve çok fonksiyonlu yapılarda kullanılan termoplastik matris kompozit malzemelerin geliştirilmiş özelliklerine duyulan ve sürekli artan talep, araştırmacıların odağını nanomalzemeleri bu termoplastik bileşiklerin güçlendirilmesi için bir yardımcı faktör olarak kullanmaya yöneltti. Karbon nanotüpler (KNT'ler), olağanüstü hafifliği, yüksek en boy oranı, mukavemeti ve sertliği ve çok fonksiyonlu özellikleri açısından üstün özellikleri ile ünlüdür. Bu nedenlerden ötürü, bu nanotüplerin kullanılması olağanüstü iyileştirmeler yaratabilir ve dolayısıyla nanomalzemelerle birleştirilen malzemelerin mekanik özelliklerini geliştirir. Bu araştırmada, çok duvarlı karbon nanotüpleri (ÇDKNT), gelişmiş mekanik özelliklere sahip kompozit malzemeleri imal etmek için termoplastik polimer ve takviye lifleri ile birleştirildi. Karıştırılmış lifler (düşük erime noktalı polietilen tereftalat (LPET) elyaf / cam elyafı (CE)) Kıvrımsız Kumaş (KK) kullanıldı. KK'ler, sıcak-pres tekniği kullanılarak termoplastik kompozitleri üretmek için farklı ÇDKNT ağırlık yüzdeleri ile (ağırlıkça % 0.7, % 0.9 ve % 1.1) kaplandı. Numuneler, her yüzde için 0°, 45° ve 90° gibi farklı yönlerde hazırlandı. Hazırlanan numuneler çekme ve üç noktalı eğilme yüklerine karşı test edilmiştir. 45° yönünde ÇDKNT'den ağ. % 0.9 içeren numuneler,en yüksek gerilme ve eğilme değerleri göstermiştir; ÇDKNT katkılanmamış 45° yönünde hazırlanmış refarans numunelere kıyasla gerilme ve eğilme modülünde yaklaşık % 8 ve % 33 oranında ve çekme ve eğilme mukavemetinde yaklaşık % 3 ve% 65 oranında iyileşme göstermiştir.

In recent times, studies regarding nanotechnology have become popular and substantial in contribution terms to the multidisciplinary research fields. The ever-expanding desire for improved properties of thermoplastic matrix composite materials especially for light-weight structures and multifunctional characteristics has highly shifted the focus of researchers and investigators on using nanomaterials as an assistant factor for strengthening these thermoplastic composites. Carbon nanotubes (CNTs) are famous for their outstanding properties in terms of their exceptional lightness, high aspect ratio, strength and stiffness and additional multi-functional characteristics. For these reasons the usage of these nanotubes could create remarkable property enhancements and hence improving the mechanical properties of the materials that incorporated with these nanoscale materials. Within this research, Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNTs) were incorporated with thermoplastic polymer and reinforcement fibers to fabricate composite materials with improved mechanical properties. Commingled fibers (low melting point polyethylene terephthalate fiber/glass fiber) were used in Non-Crimp Fabric (NCF). NCFs were coated with different weight percentages of MWCNTs (0.7 wt%, 0.9 wt% and 1.1 wt%) in order to produce thermoplastic composites using hot-press technique. Samples were prepared for each percentages with different directions such as 0°, 45° and 90°. The fabricated specimens were tested against tensile and three-point flexural loadings. Specimens with 0.9 wt% MWCNTs in 45° direction showed the highest values of tensile and flexural properties with an improving of about 8% and 33% in tensile and flexural modulus and about 3% and 65% in tensile and flexural strength compared to specimens without MWCNTs in 45° direction.