Nano kompozit elastomerik elektrik iletken malzemelerde çatlak oluşum ve ilerlemesinin dıc metodu yardımı ile deneysel olarak incelenmesi


Creative Commons License

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, OTOMOTİV MÜHENDİSLİĞİ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AHMAD NASER ALDEEN

Danışman: Murat Yazıcı

Özet:

Doğal kauçuğun çatlak oluşumunu ve ilerleme direncini birçok faktör etkilemektedir. En önemli faktörlerden biri, kauçukta kullanılan dolgu maddesi tipidir. Son zamanlarda, iki boyutlu düzlemsel grafen (grafen nanoplakaları; GNP'ler) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT'ler) nanodolgular olarak mükemmel takviye etkinlikleriyle büyük dikkat çekmektedir. Bu nanodolgular, takviye olarak çok düşük oranlarda kullanıldığında bile, kauçukların sadece mekanik özelliklerini değil, aynı zamanda çalışma ömrü (yorulma ömrü), elektrik iletkenliği, yırtılma direncinde iyileşmeler sağlamaktadır. Bu çalışmada, iki aşamalı mekanik bir karıştırma yöntemiyle ana malzemesi SVR olan bir kauçuk karışımı (SVR, SBR ve CBR) ve nanodolgular karıştırılarak elektriksel iletkenliğe sahip iki nanokompozit numune grubu hazırlanmıştır. Birinci grup grafen nanoplakalar (GNP'ler) ile takviye edilirken, ikinci grup ise çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT'ler) ile takviye edilmiştir. Deneysel olarak sanki-statik yüke maruz bırakılan tek kenarına kesik açılmış (düz çentik) numuneler ile çatlak başlangıcı tahrik edilmiştir. Elde edilen bu tek kenar kesikli numunelerde çatlak ilerlemesi ve elektriksel direnç ilişkisini belirlemek için çekme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Çatlak ucuna yakın bölgedeki lokal birim uzama dağılımını araştırmak için Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC) tekniği kullanılmıştır. Sonuçlar çatlak uzunluğu, grafen dolgu oranı ve elektriksel iletkenlik özellikleri arasındaki ilişkiyi belirlemek için değerlendirilmiştir. GNP'ler, nanokompozitin yırtılma direncini olumsuz bir şekide etkilerken, MWCNT'lerin etkisi yırtılma direncini artırma yönünde elde edilmiştir. Nanokompozitin yırtılma davranışında çatlak ucuna yakın alandaki lokal performansla çok yakın bir ilişkisi olduğu gözlemlenmiştir. Her iki nanokompozitin elektrik iletkenliği, nanodolgu maddesi tarafından oluşturulan ve elektrik direncini azaltan iletken ağ ile geliştirilmiştir.