Fonksiyonel Grafen-Epoksi Nanokompozitlerin Sürünme Kompliyansi


Bakbak O., Çolak Çakır Ö. Ü.

23. ULUSAL MEKANİK KONGRESİ, Konya, Türkiye, 4 - 08 Eylül 2023, ss.635-643

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Konya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.635-643
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Sabit gerilme altında polimer ve polimer matrisli kompozitlerde oda sıcaklığında bile sürünme davranışı gözlemlenmektedir. Bu malzemelerin kullanıldığı yapısal elamanların tasarımlarında, yapısal sağlamlık ve performans analizleri için sürünme kompliyansının tespiti güvenirlilik ve kullanılabilirlik açısından önem arz etmektedir. Bu çalışmada, saf epoksi ve grafen katkılı epoksi nanaokompozitlerin sürünme kompliyansı oda sıcaklığında sırasıyla viskoelastik bölge, akma bölgesi ve viskoplastik bölgeyi temsil eden 50, 100 ve 200 MPa sabit gerilme

seviyelerinde deneysel olarak incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Gerilme seviyelerinin etkisinin yanında sıcaklığında bu davranış üzerindeki etkisini ortaya koymak için oda sıcaklığının yanında 65°C’de epoksi ve fonksiyonel grafen (f-GNF) -epoksi nanokompozitlerin sürünme kompliyansı araştırılmıştır. Takviye elemanı olarak kullanılan saf grafen, Triton X-100 ile fonksiyonel hale getirildikten sonra nanokompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. İki saat süre boyunca yapılan sürünme testlerinde, sabit gerilme seviyesi arttıkça sürünme kompliyansının arttığı ve tüm gerilme seviyelerinde nanokompozitin sürünme kompliyansının epoksiden daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Oda sıcaklığında ve 100 MPa gerilme seviyesinde fonksiyonel hale getirilmiş grafen takviyesi ile epoksinin sürünme kompliyansı %65 iyileşmiştir. Sıcaklık arttıkça hem epoksinin hem de fonksiyonel grafen-epoksi nanokompozitin sürünme kompliyansı moleküler hareketlilik ve viskoz akış sebebiyle artmıştır. Ancak yüksek sıcaklıklarda fonksiyonel grafenin epoksinin kompliyansı üzerindeki olumlu etkisi daha yüksektir. Öyle ki 65°C’de ve 100 MPa gerilme seviyesinde sürünme kompliyansının iyileşme oranı %78’tir. Yüksek sıcaklıkta fonksiyonel grafen sürünme direnci üzerinde daha efektif bir davranış sergilemiştir. Elde edilen sonuçlar sürünme kompliyansının gerilme seviyesi ve sıcaklıktan önemli ölçüde etkilendiğini göstermiştir.