Karbon nanotüp, grafen ve nanofiber takviyeli yapıştırma bağlantı performansının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, cam elyaf takviyeli epoksi kompozit levhaların yapıştırma bağlantı performansları araştırılmıştır. Yapıştırıcıya farklı oranlarda çok cidarlı karbon nanotüp (ÇCKNT), grafen ve farklı geometrilerde naylon 6 nanofiber takviye malzemesi olarak katılmıştır. Epoksiye ağırlıkça %0.25, %0.50 ve %0.75 oranlarında grafen ve ÇCKNT eklenmiştir. ÇCKNT ve grafen önce aseton içerisinde ultrasonik titreşim uygulanarak dağıtıldıktan sonra epoksiye eklenmiştir. Nanofiber elde etmek için naylon 6 granülleri ağırlıkça %15 oranında formik asit ile çözülmüştür. Elektro-eğirme yöntemi kullanılarak çözeltiden nanofiber tabakalar elde edilmiştir. Nanofiberler epoksi içerisinde takviye elemanı olarak yapıştırma bağlantılarında kullanılmıştır. Çekme testi numuneleri ASTM D5868-01 standartına göre hazırlanmıştır. Deneylerin sonucunda kayma mukavemetindeki en yüksek artış karbon nanotüpün %0.75 oranı için elde edilmiştir. Tabaka halinde naylon 6 nanofiberli yapıştırma bağlantıları %0,5 grafen ve %0,5 ÇCKNT ile takviye edilerek saf epoksi bağlantıları ile kıyaslamalar yapılmıştır.

In this work, the performance of adhesive bonded joint for glass fiber-reinforced epoxy composite panels was investigated. Multilateral walled carbon nanotubes (MWCN), graphene and nylon 6 nanofiber with various geometries were applied as reinforced materials into the adhesive. Graphene and MWCN were added into epoxy in 0.25%, 0.50% and 0.75% weight percent. MWCN and graphene were disintegrated via ultrasonic vibration and then added to epoxy. Nylon 6 granules were dissolved into 15% w/v formic acid to obtain nanofiber. Nanofiber layers were fabricated by using the electrospinning method. Those achieved nanofibers were used as a reinforced materials in adhesive bonded joints. All samples were prepared according to ASTM D5868-01 for the tensile test. It was found that 0.75% carbon nanotube was showed the highest increase in shear strength. Laminated nylon 6 nanofiber bonded joints were reinforced with 0.5% graphene and 0.5% MWCN and comparisons were made with neat epoxy bonded joints as well.