Nanoyapı katkılı yapıştırıcıların ortam sıcaklığı ve termal çevrim altında kırılma davranışının incelenmesi

Abstract

Yapıştırıcıyla birleştirilmiş bağlantıların büyük avantajlarından dolayı otomotiv, deniz, uzay ve havacılık endüstrileri gibi birçok alanda sıklıkla kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda önemli ölçüde ilerleme kat eden nanoteknoloji ve nanobilimden gelen bulgular, diğer disiplinleri etkilemesinin yanı sıra özellikle yapıştırıcı bilimini de önemli derecede etkilemiştir. Bu çalışmada; yapıştırıcı içerisine nanoyapı ilave edilerek elde edilen nanokompozit yapıştırıcıların kırılma davranışı ortam sıcaklığında ve termal çevrim şartı altıda Çift Konsol Kiriş (Double Cantilever Beam –DCB) testi kullanılarak incelenmiştir. Yapıştırıcıyla birleştirilmiş DCB bağlantılar üretiminde, yapıştırıcı olarak DP460 tok yapıştırıcı ve DP125 esnek yapıştırıcı yapıştırılan malzeme olarak AA2024-T3 alüminyum alaşımı ve nanoyapı olarak ise ağırlıkça %1 oranda Grafen-COOH, Karbon Nanotüp-COOH ve Fulleren-C60 kullanılmıştır. Sonuç olarak deneysel kırılma enerjileri incelendiğinde, nanoyapı eklenerek elde edilen nanokompozit yapıştırıcılar bağlantının kırılma enerjisini artırdığı bulunmuştur. Ayrıca DCB testi sırasında video ekstansometre ile elde edilen üst ve alt malzeme arasındaki çatlak açıklığını veren yer değiştirmeler ile doğrudan doğruya test cihazının strokundan elde edilen yer değiştirmeler arasında önemli bir fark olduğu gözlenmiştir. Bu durum, yapıştırıcının kırılma enerjisinin doğru hesaplanmasını önemli ölçüde etkiler.

Due to their great advantages, adhesively bonded joints are frequently used in many areas like automotive, marine, space and aerospace industries. Especially findings from nanoscience and nanotechnology, which have progressed significantly in recent years, influence adhesives sciences significantly as well as other disciplines. In this study, the fracture behavior of nanocomposite adhesives produced by adding nanostructure in to the adhesives were investigated using Double Cantilever Beam (DCB) test under ambient temperature and thermal cycle conditions. Adhesively bonded DCB joints were produced using DP460 toughened adhesive type and DP125 flexible adhesive type as the adhesives; AA2024-T3 aluminum alloy was used as the adherend, and 1 wt.% Graphene-COOH, Carbon Nanotube-COOH and Fullerene C60 were used as the added nanostructures. As a result, when the experimental fracture energy was examined, the nanocomposite adhesives obtained by adding nanostructure were found to have increased the fracture energy of the joint. Also, it was observed that there is a significant difference between the displacements that were obtained directly from the test machines stroke and measured via video extensometer giving the crack opening between the top and bottom adherends during the DCB test. This situation significantly effects the correct calculation of the fracture energy of adhesive.