Filtreler
Biyokompozitlerde Arayüzey ve Plastikleştirici Etkisinin İncelenmesi

İbrahim ŞEN

Doktora Tezi | 2022 | Fen Bilimleri Enstitüsü

Polilaktik asit (PLA) kırılgan ve pahalı bir polimerdir. Bu çalışmada kullanılan katkılar ile PLA’nın kırılganlığının azaltılması ve oluşan maliyetin düşürülmesi amaçlanmıştır. PLA içerisine plastikleştirici olarak ticari epoksilenmiş soya fasulyesi yağı (ESBO) ve sabun yapımında kullanılan zeytin ve ayçiçeği yağlarından elde edilen maleiklenmiş zeytin yağı (MOO) ve maleiklenmiş ayçiçeği yağı (MSO) katılmıştır. Ayrıca maliyeti düşürmek için Enginar Sapı (ES) ve ara yüzey etkileşimini geliştirmek için silan ve PLAg-MAH malzemeleri eklenmiştir. Bu sayede, malzemelerin kırılganlığı azaltılmıştır ve üretim maliyeti düşürülmüştür. Modifi . . .ye edilmiş yağlar ağırlıkça %0-10 oranında PLA matris içerisine katılmıştır. Ayrıca ES partikülleri kullanılarak kompozitler üretilmiştir. Üretilen on dokuz adet kompozit malzemenin mekanik, termal, fiziksel özelliklerinin değişimleri ve yüzey morfolojileri incelenmiştir. Daha sonra en iyi mekanik özelliklerin elde edildiği yağ oranı ve ES oranı kullanılarak, içerisine ağırlıkça %0-2 oranlarında silan ve PLAg-MAH ilave edilmiş yedi farklı kompozit daha üretilmiştir. Elde edilen deneysel verilere göre, PLA’nın çekme dayanımı 66,51 MPa iken, %2 PLAg-MAH katkılı PEO malzemenin çekme dayanımı 38,68 MPa ve %2 silan katkılı PEO malzemenin çekme dayanımı 39,47 MPa olarak bulunmuştur. PLA, PEOP2 ve PEOS2 malzemelerinin elastisite modül değerleri sırasıyla 2203, 1870 ve 1941 MPa olarak elde edilmiş olup Izod darbe dayanım değerleri ise sırasıyla 13,04, 14,05 ve 10,95 kJ/m2 olarak bulunmuştur Daha fazlası Daha az

Organik ve inorganik malzemeler içeren elektriksel iletken polimerik hibrit kompozitlerin üretilmesi ve karakterizasyonu

Hüseyin Yılmaz

Yüksek Lisans | 2019 | Fen Bilimleri Enstitüsü

ÖZETGelişmiş kompozit malzemeler her geçen gün üretim sektöründe kendine daha çok yer bulmaktadır. Havacılık, otomotiv, taşımacılık ve spor ürünleri de dâhil olmak üzere geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Ticari pazarda kullanım arttıkça, ihtiyacı karşılamakta sıkıntısı çekilen malzemelerin üretilmesi ya da yeni malzemelerin üretilerek yeni ihtiyaç tiplerinin geliştirilmesi ya da yönlendirilmesine olanak veren polimer endüstrisi, teknoloji ve endüstrinin hemen hemen her alanına malzeme sağlamaktadır. Geçtiğimiz son 10 yıl da elektronik teknolojisinde gereksinim duyulan malzemeler haline gelen kompozit malzemelerin kullanımı art . . .maktadır. Bu çalışmanın amacı, inorganik dolgu malzemesi olarak mika (M) ve organik dolgu malzemesi olarak karbon nano tüp (CNT) kullanılarak termoplastik matris malzemesi polipropilen’in (PP) mekanik ve iletkenlik özelliği üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Hibrit kompozit malzemeler üretilmeden önce, öncelikle polipropilen (PP) ve mika (M) ile M-PP kompozitler üretilip, en iyi mekanik özelliklere sahip olan kompozit seçilmiştir. Bu numuneler üretilirken polipropilen ( PP) içine 0, 10, 20 , 30 oranlarında mika (M) PP içerisine karıştırılarak ilk malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Hibrit kompozit numuneler hazırlanırken, 20M-PP içerisine ağırlıkça 1, 3, 5, 7 oranlarında karbon nano tüp (CNT) eklenilmiştir. Üretilen kompozit malzemelerin mekanik özellikleri çekme ve eğilme testleri kullanılarak, viskoelastik özellikleri dinamik mekanik analizi (DMA), termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termogravimetrik (TGA) analizleri ile ve morfolojik yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir.ABSTRACTAdvanced composite materials are becoming more and more involved in the production sector. They have a wide range of uses, including aerospace, automotive, transportation and sports. As usage increases in the commercial market, the polymer industry provides materials to almost every area of technology and industry, allowing the production of materials or new materials to be produced and the development or orientation of new types of needs. In the last 10 years, the use of composite materials has become the materials needed in electronic technology. The aim of this study is to investigate the effects of thermoplastic matrix material polypropylene (PP) on mechanical and conductivity properties by using mica (M) as an inorganic filling material and carbon nano tube (CNT) as an organic filling material. Before hybrid composite materials were produced, firstly polypropylene (PP) and Mica (M) and M-PP composites were produced and composite with the best mechanical properties were chosen. These samples are produced into polypropylene ( PP) 0, 10, 20 , 30 the first material production was made by mixing MICA (m) PP in proportions. Hybrid composite samples are prepared, 20m-PP into weight 1, 3, 5 , 7 carbon nano tube (CNT) was added to the proportions. Mechanical properties of the composite materials produced using tensile and bending tests and viscoelastic properties by dynamic mechanical analysis (DMA), thermal properties by differential scanning calorimeter (DSC) and thermogravimetric (TGA) analyses and morphological structures by scanning electron microscopy (SEM) were investigated Daha fazlası Daha az

Influence of Lignocellulosic Fillers and Interfaces on Thermal and Mechanical Properties of Biocomposites

MUSTAFA ÖNCÜL

Doktora Tezi | 2023 | İzmir Katip Çelebi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Bu tez çalışması temel olarak beş ana bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde daha önce çalışılmamış alternatif lignoselülozik dolgu malzemelerinin özellikleri araştırılmıştır. Bu malzemelerin selüloz, hemiselüloz ve lignin oranları kimyasal kompozisyon analiziyle, molekül yapısındaki bağların tanımlanması Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisiyle, kristallografik özellikleri Xışını kırınım (XRD) analiziyle, termal kararlılıkları termogravimetik analiz (TGA) ile ve morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Böylece budama atığı kiraz ağacı dallarının odun ve kabuk kı . . .sımları için elde edilen sonuçlar literatüre kazandırılmıştır. İkinci kısımda, odun ve kabuk dolgu malzemeleri 100 mikron altı ve 100-250 mikron arası parçacık boyutlarında polipropilenin (PP) içerisine ağırlıkça %5, %10, %15 ve %20 oranlarında katılarak biyokompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen bu numunelere çekme, üç nokta eğme ve dinamik mekanik analiz (DMA) testleri yapılarak odun ve kabuk dolgu malzemelerinin ve farklı dolgu malzemelerinin parçacık boyutunun biyokompozitlerin mekanik ve viskoelastik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Saf PP referans alınarak üretilen biyokompozitlerin mekanik özellikleri karşılaştırıldığında; 21.2 MPa çekme dayanımı, 1150 MPa çekme modülü, 34 MPa eğilme dayanımı ve 1334 MPa eğilme modülü değerlerine sahip olan ağırlıkça %10 oranda 100 mikron altı odun dolgu malzemesi içeren biyokompozitin diğer tüm dolgu malzemeleri ve oranları içerisinde optimum değerleri verdiği belirlenmiştir. Çalışmanın üçüncü adımında, 100 mikron altı odun dolgu malzemesine, yüzey modifikasyonu için ideal oranının belirlenmesi amacıyla, 60 dakika sabit sürede, %3, %5 ve %10 oranlarında sodyum hidroksit (NaOH) ile yüzey işlemine tabi tutulmuştur. FTIR analiz sonuçlarına göre en etkili modifikasyon parametresi olarak %5 NaOH oranı tespit edilmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde, saf PP’nin içerisine ağırlıkça %1, %3 ve %5 oranlarında maleik anhidrit aşılı polipropilen (MAPP) ilave edilmiştir. İdeal katkı oranının belirlenmesi için numunelere çekme ve üç nokta eğme testleri uygulanmıştır. Bu testler sonucunda, 29 MPa çekme dayanımı, 1075 MPa çekme modülü, 47 MPa eğilme dayanımı ve 1864 MPa eğilme modülü değerleri ile en iyi sonuç ağırlıkça %3 MAPP katkılanmış numunede elde edilmiştir. Çalışmanın beşinci ve son adımında ise, tez çalışmasının bu aşamasına kadar elde edilen en ideal oranlar kullanılarak termal ve mekanik özellikleri iyileştirilmiş nihai biyokompozit malzeme üretilmiştir. Bu malzemenin içeriği ağırlıkça %10 oranında %5 NaOH ile modifiye edilmiş 100 mikron altı odun dolgusu ve ağırlıkça %3 MAPP’tan oluşmaktadır (5AT10W-3MAPP). Elde edilen mekanik analiz sonuçlarına göre, bu kompozisyon saf PP ile karşılaştırıldığıda çekme dayanımında yaklaşık %10, çekme modülünde ise yaklaşık %60 oranında bir artış göstermiştir. Benzer şekilde, 5AT10W-3MAPP numunesinin termal özellikleri saf PP ile karşılaştırıldığında biyokompozitlerin termal kararlılığı ve kristalleşme hızlarında sırasıyla 21.5 ℃ ve %5.6 oranlarında iyileşme gözlemlenmiştir Daha fazlası Daha az

Experimental and mathematical modeling studies on thermoplastic composites filled with organic and inorganic residues Organik ve inorganik atık katkılı termoplastik kompozitler üzerine deneysel ve matematiksel modelleme araştırmaları

Küçükdoğan Öztürk, Nilay

Doktora Tezi | 2020 | Graduate School of Natural and Applied Sciences

ÖZETBu tez çalışmasında inorganik dolgu maddeleri (kırmızı çamur (Boksit cevheri atığı) ve kağıt hamur ve üretim çamuru endüstriyel atıkları veya bor bileşikleri) katkılanmış polimer kompozit üretimi yapılmıştır. Üretim işleminde dolgu oranları bir deneysel dizayn (D-optimal karışım ve tam bileşenli) sistematiği ile planlanmış ve üretimler termo-kinetik mikser ve çift vidalı ekstrüder ile gerçekleştirilmiştir. Kompozitlerin ve hammaddelerin karakterizasyonunda çeşitli test ve analiz cihazları kullanılmıştır. Kompozitlerin mekanik davranışlarının optimizasyonu amacıyla deneysel veriler ilk olarak regresyon analiziyle matematiksel ola . . .rak modellenmiştir. Daha sonra dört farklı (Genetik Algoritma, Diferansiyel Gelişim, Nelder-Mead, ve Benzetimli Tavlama) optimizasyon algoritması ile mekanik özelliklerin maksimizasyonu için optimum üretim parametreleri elde edilmiştir. Deneysel karakterizasyonun yanı sıra kırmızı çamur/polipropilen kompozitlerin termal iletkenlik davranışı teorik (Russell, Maxwell-Eucken, Bruggeman, Hamilton-Crosser ve Cheng-Vachon) ve empirik (Nielsen, Agari, Karışık-emprik ve perkolasyon) modeller kullanılarak ortaya konmuştur. Ayrıca, teorik modeller (Kissinger, Friedman, Flynn-Wall-Ozawa, Horowitz-Metzger, Achar ve Coats-Redfern) ile hem dolgu maddeleri hem de kompozitlerin termal degradasyon davranışları araştırılmıştır. Termal degradasyon davranışlarının araştırılması çalışmalarında Coast-Redfern metodu modifiye edilerek nihai çözüme ulaşılması sağlanmıştır. Daha sonra ise geleneksel Coast-Redfern metodu ile modifiye metod kıyaslanarak fark grafikleri ortaya konmuştur.ABSTRACTIn this thesis, red mud (bauxite ore waste) and pulp and paper mill sludge industrial wastes or boron compounds, polymer composites with inorganic fillers were produced. Filler ratios in the production process were planned with experimental design (D-optimal mixture and full component) systematic, and the productions were carried out with thermo-kinetic mixer and twin-screw extruder. Numerous test and analysis techniques have been used to characterize composites and raw materials. To optimize the mechanical behavior of composites, experimental data was first mathematically modeled by regression analysis. Then optimum production parameters were obtained for the maximization of mechanical properties with four different (Genetic Algorithm, Differential Evolution, Nelder-Mead, and Simulated Annealing) algorithm. Additionally, experimental characterization, the thermal conductivity behavior of red mud/polypropylene composites, has been demonstrated using theoretical (Russell, Maxwell-Eucken, Bruggeman, Hamilton-Crosser, and Cheng-Vachon) and empirical (Nielsen, Agari, Mixed-empiric, and Percolation) models. Also, thermal degradation behaviors of both fillers and composites were investigated with theoretical models (Kissinger, Friedman, Flynn Wall Ozawa, Horowitz Metzger, Achar, and Coats-Redfern). In the studies for the investigation of thermal degradation behaviors, the Coast-Redfern method has been modified to reach the exact solution. Then, the difference between the traditional Coast-Redfern method and the modified method is presented Daha fazlası Daha az

Bor Minerali Dolgulu Termoplastik Matrisli Kompozit Malzemelerin Mekanik ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi

Tevfik İzer GÜNGÖR

Yüksek Lisans | 2023 | İzmir Katip Çelebi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Günümüz plastik endüstrisinde çeşitli dolgu malzemeleri uzun yıllardır kullanılmaktadır. İlk zamanlarda sadece maliyet düşürme amacıyla kullanılan dolgu malzemeleri; üretim ve proses tekniklerinin gelişmesi, malzeme tedarik maliyetinin düşmesiyle beraber, polimerlerin özelliklerini geliştirmek amacıyla çalışmalar hız kazanmıştır. Buna paralel olarak son yıllarda hızla tükenen kaynaklar, iklim değişikliği gibi konular; çevreye zararı olmayan, doğal kaynaklardan elde edilen boratlar, silikatlar gibi mineral dolgu malzemelerini ön plana çıkarmış ve kompozit malzeme üretiminde kullanımını hızlandırmıştır. Bu tez kapsamında takviye dolgu . . . malzemesi olarak, bor minerallerinin iki çeşidi olan, kolemanit ve üleksit mineralleri; matris malzemesi olarak ise yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) kullanılmış ve ağırlıkça %10, %20 ve %30 oranlarında dolgu malzemesi içerecek şekilde kompozit numuneler üretilmiştir. Daha fazlası Daha az

6698 sayılı Kişisel Verilerin Korunması Kanunu kapsamında yükümlülüklerimiz ve çerez politikamız hakkında bilgi sahibi olmak için alttaki bağlantıyı kullanabilirsiniz.

creativecommons
Bu site altında yer alan tüm kaynaklar Creative Commons Alıntı-GayriTicari-Türetilemez 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.
Platforms