Improvement of mechanical characteristics of the thermoset epoxy polymer systems by using nanostructures

Epoksi termoset polimer kompozitler üstün mekanik, kimyasal, termal ve elektriksel özelliklerinden dolayı otomotiv, havacılık, uzay, denizcilik ve elektrik- elektronik endüstrileri gibi birçok farklı alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, saf epoksi, özünde kırılgan bir yapıya sahip olduğundan, tokluğunu ve kırılma direncini arttırmak için çeşitli partiküllerle karıştırılması gerekir. Bu çalışmada, partikül boyu ve miktarının kompozitin kırılma tokluğuna etkisini incelemek amacıyla, metil tetra hidroftalik anhidrit (MTHPA) ile kürlenmiş diglisidil eter bisfenol-A (DGEBPA) epoksi kompozitini hazırlamak için değişen partikül boyutları ve miktarlarında silika partikülleri kullanıldı. Kompozitlerin kırılma davranışı, ASTM-D5045 standardına göre lineer elastik kırılma mekaniği ile karakterize edildi. Mikro boyutta, partikül boyutu arttıkça kırılma tokluğunun arttığı, ancak nano boyuta doğru kayıldığında ters olarak azaldığı sonucuna varıldı. Kırılma yüzeyleri SEM görüntüleme tekniği ile incelenmiş olup, silika partikül boyutu ve içeriğine bağlı olarak toklaşma mekanizmaları tanımlandı. Kırılma mekaniği test çalışmalarından önce, mevcut epoksi kompozit sistemine ait proses parametrelerinin optimizasyonu için bir araç olarak kullanılabilecek bir zaman sıcaklık dönüşüm (TTT) diyagramı oluşturuldu.