Karbon nanotüp esaslı ipliklerin özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Sahip oldukları olağanüstü özellikleri sayesinde karbon nanotüpler (KNTler) teknolojik açıdan ilgi çeken ileri malzemeler arasındadır. Bu malzemeler, toz partikül form yanında son yıllarda dünyada sınırlı sayıda ileri araştırma merkezinde eğrilebilir karbon nanotüp elyaf halinde özel bir forma sahip olarak da üretilmeye başlanmıştır. Ancak eğrilebilir karbon nanotüplerin özellikleri, eğrilebilir karbon nanotüp elyaf dizinlerinin (KNT ormanları) iplik haline dönüştürülmesi ve bu liflerden elde edilen çok özel nano-lif ipliklerin yapısal ve mekanik özellikleri hakkında mevcut çalışma sayısı çok sınırlıdır. Bu doğrultuda sunulan çalışmada, KNT ormanlarından iki farklı yöntemle farklı büküm seviyelerinde KNT iplikler üretilmiş, uygulanan eğirme yönteminin ve büküm miktarının iplik yapı ve özelliklerine etkisi irdelenmiştir. Bu özel liflerden eğrilen çok ince ipliklerin yapıları; yüzey görünümleri, iplik inceliği ve yüzey büküm açısı esas alınarak incelenmiş, artan büküm miktarının iplik yapısına etkileri araştırılmıştır. Ayrıca üretilen ipliklerin mukavemet özellikleri test edilerek, kopma mukavemeti ve % kopma uzaması değerleri analiz edilmiştir. Çalışmada ilave olarak iplikler, elektrik iletkenlikleri bakımından da analiz edilmiştir.

Carbon nanotubes (CNTs) are among technologically important and advanced materials due to their outstanding properties. Although these materials are produced mainly in particle form, just recently they have also been produced as spinnable fiber form at a few advanced research institutes in the World. However, the available studies on properties of spinnable carbon nanotubes, conversion of these spinnable carbonnatube arrays (CNT forests) into yarns and the structural and mechanical properties of these special nanofiber yarns are very limited. In this respect, CNT yarns are produced from CNT forests by use of two different methods, then the effect of spinning methods on yarn structure and properties is investigated. The structure of these special yarns are analysed mainly by investigating yarn fineness and surface twist angle and the effect of yarn twist level on yarn properties is determined. Yarns are also analysed in terms of their mechanical performance in terms of yarn tenacity and breaking extension. In addition, the electrical conductivity of the yarns is also analysed.