Nano malzeme katkılı polimer matrisli kompozit üretimi ve özelliklerinin incelenmesi = Production of nano material added polymer matrix composite and investigation of its properties

Abstract

Bu çalışmada polimer matris içerisine nano malzemelerin katılmasıyla mekanik özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Matris malzemesi olarak polyester reçine kullanılmıştır. Takviye malzemesi olarak nano boyutlardaki TiO2, SiO2, ZrO2, Al2O3 ve tek duvarlı karbon nano tüp katkıları kullanılmıştır. Bu katkılar polyester reçine matrise ağırlıkça %2 oranda eklenmiştir. Numuneler mekanik ve ultrasonik karıştırıcılarla karıştırıldıktan sonra deney standartlarına uygun olarak hazırlanmış silikon kalıplara dökülmüştür. Nano boyutta SiO2 ve tek duvarlı karbon nano tüp katkıları kullanarak cam takviyeli polyester boru üretilmiştir. Üretilen numunelere ve borulara mekanik testler uygulanmıştır. Numunelere uygulanan testler: Barcol sertlik ölçümü, çekme testi ve üç nokta eğilme testidir. Borulara uygulanan testler: Barcol sertlik ölçümü, eksenel çekme testi, çember çekme testi, rijitlik testi, aşınma testidir. Eksenel çekme, çember çekme ve üç nokta eğilme testleri oda sıcaklığında Zwick/Roell Z250 test cihazında yapılmıştır. Bu testler sonucunda üretilen numunelerin rijitlik, sertlik, eğilme mukavemeti, akma dayanımı, uzama miktarı, elastik modülü gibi özellikleri tespit edilmiştir.

In this study, the changes in mechanical properties by adding nano materials into the polymer matrix were examined. Polyester resin was used as matrix material. Nano-sized TiO2, SiO2, ZrO2, Al2O3 and single-walled carbon nanotube additives were used as reinforcement materials. These additives were added to the polyester resin matrix at a rate of 2% by weight. After the samples were mixed with mechanical and ultrasonic mixers, they were poured into silicone molds prepared in accordance with the test standards. Glass reinforced polyester pipe was produced using nano-sized SiO2 and single-walled carbon nanotube additives. Mechanical tests were applied to the produced samples and pipes. Tests applied to the samples: Barcol hardness measurement, tensile test and three-point bending test. Tests applied to pipes: Barcol hardness measurement, axial tensile test, hoop tensile test, rigidity test, wear test. Axial tensile, hoop tensile and three-point bending tests were performed on a Zwick/Roell Z250 testing machine at room temperature. As a result of these tests, properties such as rigidity, hardness, bending strength, yield strength, elongation amount and elastic modulus of the samples produced were determined.