Termoplastik takviyeli epoksi yapıştırıcıların kendi-kendini onarma davranışının nümerik ve deneysel olarak belirlenmesi

Yapıştırma bağlantısı, farklı malzemelerin birleştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yapıştırma bağlantılarının kendi-kendini onarması (self-healing) endüstride büyük ilgi uyandırmaktadır. Son zamanlarda, hasarlı bölgenin tespitine gerek kalmaksızın, hasarlı bölgenin kendiliğinden tamir edildiği, kendi-kendini onaran süreç üzerine yoğun araştırmalar yapılmaktadır. Uygulamalardan biri, yapıştırıcı içerisine mikrokapsül ve katalizör ilavesine dayanmaktadır. Diğer bir uygulama, kılcal- damar-ağı yöntemi (Microvascular network metod) dir. Bu yaklaşım, canlılardaki damar ağından etkilenerek elde edilen bir biyo-metottur. Onarma mekanizması, mikro-kapsül yaklaşımı ile aynıdır. Bu metotta, farklı olarak, onarma malzemesi, içi boş tüplerde ve fiberlerde depo edilmiştir. Farklı bir uygulamada ise yapıştırıcı içerisine katılan termoplastik partiküllerin, sıcaklık ile aktif hale getirilerek, yapıştırıcının kendi-kendini onarmasına dayanmaktadır. Bu doktora tezinde, yapıştırıcı bünyesinde bulunan hatalara (boşluk, mikro çatlak) karşı hassasiyeti yüksek olan gevrek ve sünek yapıştırıcılarda oluşacak hasarların yapıştırıcının kendi-kendini onarmasını sağlayan bir mekanizma yardımı ile tamir edilmesi amaçlanmaktadır. Tez kapsamında, yapıştırıcının kendi-kendini onarma davranışı deneysel ve nümerik yöntemler ile incelenecektir. Deneysel yaklaşımda, epoksi yapıştırıcı içerisine termoplastik partiküller katılacaktır. Yapıştırıcının, termoplastik malzemenin erime sıcaklığının üzerinde bir sıcaklıkta kendi- kendini onaraması sağlanacaktır. Bununla birlikte, yapıştırıcıların kürleşme sıcakığı belirlenirken, camsı geçiş sıcaklıkları da göz önünde bulundurulmuştur. Yapıştırıcı içerisine eklenecek olan termoplastik partiküllerin, yapıştırıcının camsı geçiş sıcaklığına etkisi de deneysel çalışma kapsamında irdelenecektir. Kendi-kendini onarma süreç verimliliği, onarma öncesi ve sonrasındaki kırılma enerjisinin (fracture energy) karşılaştırılmasına dayanacaktır. Ayrıca, nümerik analizler yapılarak, deney sonuçlarından elde edilen veriler ve kohesif yöntem kullanılarak yapıştırıcının onarma öncesi ve sonrasında ki kohesif parametre değişimleri belirlenecektir. Literatürde yer alan Eksponansiyel (exponential) ve PPR (Potential Based Cohesive Model) kohesif yöntemler nümerik model kapsamında kullanılacaktır.