Tensile behavior of nanoporous polyethylene reinforced with carbon-based nanostructures

Değirmenci, Ünal; Erturk, Ahmet Semih; Yurtalan, Mert Batuhan; Kırca, Mesut

doi:10.1016/j.commatsci.2020.109971

Cited by 10 publications

(2 citation statements)

References 68 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Numerical simulation studies of the mechanical properties of carbon nanotubes (CNTs) [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11] and nanocomposites reinforced with CNTs [12][13][14][15][16][17][18] have attracted significant attention from the research community. Due to the extraordinary properties of CNTs [19][20][21][22][23][24][25][26], such as high stiffness, high strength, high thermal conductivity and low weight, they have a significant number of potential applications.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Morphology and Structure of MWCNTs on Metal Matrix Nanocomposites

Carneiro

Simões

2020

Materials

View full text Add to dashboard Cite

The effect of using different carbon nanotubes (CNTs) on the production of nanocomposites was evaluated in this work. The investigated CNTs were multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) with different morphologies and structures. The main objective was to relate the results reported by numerical simulation with the results obtained experimentally in order to validate these methodologies. A detailed characterization of CNTs was carried out to establish the different main characteristics, such as inner and outer diameters, defects, structure and the number of walls. Metal matrix nanocomposites were produced using the powder metallurgy route. The experimental results show that the morphology and structure of MWCNTs have a significant effect on the dispersion process for nanocomposite production. Straight CNTs with a larger diameter and with few defects allow for the production of nanocomposites with uniform dispersion and strong interface bonding, leading to a higher hardness value. In addition, the CNT introduction into a metal matrix induces a change in the deformation behavior that plays an important role in the strengthening mechanisms. Although some aspects are not considered in the molecular dynamic (MD) simulation, such as the CNT random orientation and CNT agglomeration, some comparative relationships can be performed in order to validate some methodologies. While the structure and morphology of the CNTs have a significant influence on the dispersion process, the influence of the diameter and the functionalization treatment on the properties of the nanocomposites is also identified. The experimental results show that the decrease in the diameter of the CNTs and the use of functionalized CNTs also contribute to the obtention of lower mechanical properties of the nanocomposites, as is pointed out in the results of MD carried out in nanocomposites.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Morphology and Structure of MWCNTs on Metal Matrix Nanocomposites

Carneiro

Simões

2020

Materials

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Grafen, fulleren ve Karbon nanotüp (KNT) gibi karbon içerikli yapılar düşük yoğunluk, yüksek gerilme direnci, yüksek elastik modül ve iyi sünekliğe sahiplerdir [7,8]. Bu nedenle araştırmacılar tarafından gerek birbirleri ile [9,10] gerekse de metal [11,12] ve polimer [13][14][15] gibi diğer yapısal malzemelerle bir araya getirilerek hibrit kompozit formları oluşturulmaya çalışılmıştır.…”

Section: Introductionunclassified

Pt-Al/Grafen-KNT Nanoyapılarının Mekanik Performansı; Bir Moleküler Dinamik Simülasyonu

Değirmenci

2023

DÜMF MD

View full text Add to dashboard Cite

Metallerle karbon temelli yapıların bir araya getirilmesi ile oluşturulan hibrit nanokompozitler, malzeme bilimi ve mühendisliğinde heyecan verici bir araştırma alanı oluşturmuştur. Bu kompozitler, metallerin dayanıklılığı ile karbon bazlı yapıların hafiflik ve yüksek mukavemeti arasında bir denge sağlayarak benzersiz mekanik özelliklere sahip olurlar. Bu nedenle yeni Metal –Karbon nanoyapılarına eğilim halen devam etmektedir. Bu çalışmada, Platinyum ve alüminyum plakalar arasına yerleştirilen kovalent bağlı grafen- KNT yapılarından oluşan yeni bir Metal-Karbon nanoyapısı sunulmaktadır. Ayrıca, yapının mekanik özelliklerini ve altta yatan deformasyon mekanizmalarını araştırmak için, farklı çaplara sahip KNT (örn. KNT(6x6), KNT(8x8), KNT(10x10), KNT(12x12)) içeren numunelerin çekme ve basınç deneyleri gerçekleştirilir. Sonuçlara göre, G-KNT yapılarının Pt-Al yapısının çekme davranışını her iki doğrultuda (KNT ve Grafen) artırdığı görülmüştür. KNT doğrultusunda çekme yüklemeleri için KNT çapı azaldıkça hibrit yapıların elastik modülü ve maksimum gerilme değerleri artarken grafen doğrultusunda ise maksimum gerilme değerleri ve süneklikleri artmaktadır. Basma dayanımı açısından ise lineer bölgede genel olarak KNT çapı arttıkça dayanımın arttığı yoğunlaşma bölgesinde ise daha küçük çaplı KNT içeren yapıların daha iyi basma dayanımı sergilediği görülmüştür. Bu çalışma ile Pt-Al yapısına kıyasla daha hafif ve daha yüksek çekme dayanımına sahip bir nanoyapı sunulmuştur.

show abstract