Investigation of the effect of CNTs on the flexural properties of PET/Glass fiber integrated thermoplastic composites


demircan ö., MOHAMMED S. S., AHMED A. M. B.

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.13, no.3, pp.861-872, 2024 (Peer-Reviewed Journal) identifier

Abstract

Within this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) (weight percentages were 0 and 0.9 wt %) and modified MWCNTs (MWCNTs-Carboxylic acid (COOH)) (weight percentages were 0 and 0.9 wt %) were incorporated into the thermoplastic polymer of polyethylene terephthalate (PET) and reinforcement fibers of the glass fiber (GF) to fabricate hybrid composites with non-crimp fabrics (NCFs) with higher mechanical properties compared to the pristine. NCF reinforcements had fibers which were laid in 0° and 90° directions. The three-point bending tests were performed to understand the mechanical properties of the fabricated composite samples in 0° and -45° directions. The micro-structure and morphology of the composites were studied by using a scanning electron microscope (SEM) and optical microscopy (OM). The specimens with MWCNTs-COOH exhibited highest value of flexural properties with an improvement of 58.6% flexural modulus and 14.4% flexural strength compared to the specimens without MWCNTs-COOH in 0° direction.
Bu çalışma kapsamında, kıvrımsız kumaş (NCF) ile takviyeli hibrit kompozitler üretmek ve saf kompozitlerin mekanik özelliklerini iyileştirmek amacıyla çok duvarlı karbon nanotüpler (ÇDKNT'ler) (ağırlıkça yüzdeleri %0 ve %0.9) ve modifiye edilmiş ÇDKNT'ler (ÇDKNT-karboksilik asit (COOH)) (ağırlıkça yüzdeleri %0 ve %0.9) polietilen tereftalat (PET) termoplastik polimerine ve cam elyaf (GF) takviye elyaflarına ilave edilmiştir. NCF yapısına sahip takviye kumaşlarda 0° ve 90° yönlerinde yönlenmiş elyaflar bulunmaktadır. Üretilen kompozit numunelerinin mekanik özelliklerini belirlemek için 0° ve -45° yönlerinde hazırlanmış test numunelerine üç nokta eğme testleri yapılmıştır. Kompozitlerin mikro yapısı ve morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve optik mikroskop (OM) kullanılarak incelenmiştir. ÇDKNT-COOH içeren numuneler, 0° yönünde ÇDKNT-COOH içermeyen numunelerle karşılaştırıldığında %58.6 eğilme modülü ve %14.4 eğilme mukavemeti artışıyla en yüksek eğilme özellikleri değerini sergilemiştir.