Bor nanopartikülleri katkılı yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUSTAFA ENES YAZICI

Danışman: Kürşat Gültekin

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Geleneksel birleştirme yöntemlerine kıyasla, sahip olduğu avantajlar nedeniyle yapıştırma bağlantılarının kullanımı her geçen gün artmaktadır. Özellikle havacılık ve uzay sanayisinde, geleneksel bağlantılar yerine sıklıkla kullanılan yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi önem arz etmektedir. Bu amaçla, sunulan tez çalışmasında, yapıştırıcıyla birleştirilmiş bağlantıların mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için iki farklı yapıştırıcı içerisine hekzagonal bor nitrür (h-BN) ve bor karbür (h-B4C) nanopartikülleri ilave edilerek üretilen tek tesirli bağlantıların mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Bor nitrür ve bor karbür partiküllerinin epoksi içerisinde homojen dağılımı ve arayüzey etkileşimini arttırmak amacıyla silan bileşikleri ile modifiye edilmiştir. Modifiye edilen nanopartiküller %0.5, %1, %2, %3, %4 ve %5 oranlarında epoksi içerisine katılarak yeni yapıştırıcılar üretilmiştir. Üretilen yapıştırıcılar, havacılık alanında kullanılan AA2024-T3 alüminyum alaşımı ve karbon fiber kumaş takviyeli kompozit numuneler kullanılarak tek tesirli bağlantı numuneleri üretilmiştir. Bor nanopartiküllerinin yapıştırıcı içerisindeki dağılımı taramalı elektron mikroskobu (SEM), tek tesirli yapıştırma bağlantılarının mekanik özellikleri ise çekme testi ile belirlenmiştir. Ayrıca, yapışma yüzeyleri deney sonrasında incelenerek hasar tipleri (kohesiv, adheziv) tespit edilmiştir. Deneysel sonuçlar incelendiğinde, yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin; yapıştırıcının vizkositesine, yapıştırıcı içerisine ilave edilen bor nanopartiküllerinin türüne ve ağırlıkça katkı oranına bağlı olarak değiştiği gözlemlenmiştir. Tek tesirli alüminyum yapıştırma bağlantılarında, yüksek viskoziteli yapıştırıcıya ağırlıkça %1, düşük viskoziteli yapıştırıcıya ise ağırlıkça %2 oranında fonksiyonelleştirilmiş h-BN eklenmesiyle hasar yükü ve yer değiştirme değerlerinde maksimum değer elde edilmiştir. Benzer şekilde, yapıştırıcılara ağırlıkça %2 oranında fonksiyonelleştirilmiş f-B4C nanopartiküllerinin eklenmesiyle, alüminyum yapıştırma bağlantılarının mekanik özelliklerinin maksimum artış sergilediği gözlemlenmiştir. Tek tesirli kompozit yapıştırma bağlantılarda ise, yapıştırıcılar içerisine %2 oranında fonksiyonelleştirilmiş h-BN ve h-B4C katkısıyla ortalama hasar yükü ve yer değiştirme değerlerinde en iyi artış elde edilmiştir.