Date

2012-12-31

Author

Kaynak, Cevdet

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

296
views

0
downloads

Cite This

Poliamid-6 birçok endüstriyel uygulamaları olan bir mühendislik polimeridir. Ancak, poliamid-6’nın mekanik performans olarak en düşük özelliği Kırılma Tokluğu (fracture toughness) değeridir. Bu yüzden, bu projenin temel amacı poliamid-6 kırılma tokluğu değerlerini iyileştirmek için karbon nanotüp katkısıyla polimer nanokompozitlerin üretilmesi ve toklaştırma mekanizmalarının incelenmesidir. Karbon nanotüplerin yüksek kararlılığa sahip bağ yapısı matris ile etkileşimlerini olumsuz yönde etkilemektedir. Karbon nanotüplerin katkı malzemesi olarak kullanımında ortaya çıkan diğer bir sorun ise kontrol edilemeyen topaklanmalardır. Bu arayüzey ve topaklanma sorunlarının giderilmesi için en pratik yöntem karbon nanotüplerin fonksiyonelleştirilmesidir. Fonksiyonelleştirme, karbon nanotüp duvarları üzerine fonksiyonel grupların eklenmesini içeren kimyasal bir süreçtir. Karbon nanotüpler üzerine fonksiyonel grupların eklenmesi, karbon nanotüplerin, genellikle sülfürik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) karışımları içerisinde işlem görmesi ile gerçekleştirilir. Böylece nanotüp yüzeylerinin üzerine karboksil grupları (–COOH) eklenmiş olur. Fonsiyonelleştirilmiş karbon nanotüpler ile polimer matris arasında kovalent bağların oluşumu için ayrıca silanlama (silanization) işlemi de uygulanabilir. Bu yüzden, bu çalışmanın temel içeriği, önce fonksiyonelleştirilmiş karbon nanotüpler (f-CNT) ve silanlanmış karbon nanotüplerin (fs-CNT) üretilmesi, ve ardından bu nano-katkılar ile hazırlanan poliamid-6 nanokompozitlerin özellikle kırılma tokluğu olmak üzere mekanik özelliklerinin, işlem görmemiş karbon nanotüpler (CNT) ile üretilen nanokompozitlerin özellikleri ile karşılaştırılması olacaktır. Bu amaç için, öncelikle çok duvarlı karbon nanotüplere fonksiyonelleştirme ve ardından silanlama işlemleri yapılacaktır. Bu ön işlemlerin amacı, karbon nanotüp topaklanmalarını azaltmak, polimer matris içinde nanotüplerin homojen dağılımını sağlamak ve nanotüpler ile matris arasında arayüzey etkileşimleri ve bağları arttırmaktır. Daha sonra, çeşitli kompozisyonlarda PA/CNT, PA/f-CNT ve PA/fs-CNT nanokompozitleri üretilecek ve her bir numuneye çekme testi, darbe ve kırılma tokluğu testleri yapılacaktır. Böylece, yüzey işlemi uygulanmış ve uygulanmamış karbon nanotüplerin poliamid-6 matrisinin özellikle kırılma tokluğu olmak üzere diğer mekanik özelliklerini nasıl etkilediği ortaya çıkarılacaktır. Testlerden sonra, çeşitli toklaştırma mekanizmalarının, örneğin “çatlakları saptırma mekanizması” (crack deflection), “arayüzey açılması mekanizması” (debonding), “yerinden çıkma mekanizması” (pullout), “çatlak köprüleme mekanizması” (crack bridging), gibi mekanizmaların etkili olup olmadığı incelenecektir.

URI

https://hdl.handle.net/11511/59240

Collections

Department of Metallurgical and Materials Engineering, Project and Design