Effect of Halloysite Nanotube Additive on Shear Strength in Al-GFRP Single Lap Adhesive Joint

Abstract

Bu çalışmada, havacılık, otomotiv ve uzay gibi mühendislik alanlarında düşük yoğunluklu malzeme olarak sıklıkla tercih edilen alüminyum (Al) ve cam elyaf takviyeli kompozit (GFRP) malzemelerinin tek bindirmeli bağlantılarının (SLJ) kayma ve kırılma performanslarına halloysit nanotüp (HNT) parçacık katkısının etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, HNT parçacıkları beş farklı oranda (ağırlıkça %1.0, %1.5, %2.0, %2.5 ve %3.0) Araldite 2014-2 epoksi tabanlı yapıştırıcıya eklenmiş, hazırlanan numuneler bindirme kesme testine tabi tutulmuştur. Elde edilen sonuçlar, %3.0 HNT katkılı numuneler dışında bütün katkı oranlarında numunelerin saf numunelere göre daha yüksek kayma dayanımı sonuçları verdiğini göstermiştir. Maksimum kayma dayanımı sergileyen %2.0 HNT katkılı numunelerin (11.76 MPa) saf numunelere (9.02 MPa) kıyasla dayanımının %30.4 arttığı bulunmuştur. Ayrıca, %2.0’den daha fazla miktarda HNT katkısı, nano parçacıkların topaklanmasından (agglomeration) kaynaklanan yerel gerilme konsantrasyonları oluşumu nedeniyle düşüş eğilimi göstermiştir. Öte yandan HNT katkılarının yapıştırma bağlantılarının performanslarının arttırmasını sağlayan çatlak köprüleme ve çatlak pinlenmesi gibi tokluk mekanizmaları gösterdiği SEM görüntüleri ile belirlenmiştir. Sonuç olarak HNT katkısının belli miktarlarda yapıştırma bağlantılarında kullanılması, bu yapıların kayma dayanımlarını arttırarak daha dayanımlı malzemeler türetildiğini kanıtlamaktadır.