Geri Dön

Manufacturing and analysis of nano-fullerene reinforced peek matrix composite materials

Nano fulleren katkılı peek matriksli kompozit malzemelerin üretimi ve analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 1005732
  2. Yazar: BARAN BİLGİÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FAHRETTİN ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Polimer bazlı malzemeler, otomotiv, tıp, havacılık, elektronik ve inşaat gibi birçok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu malzemeler, performans-maliyet oranları açısından cazip olmalarına rağmen, nispeten düşük erime sıcaklıkları ve mekanik özelliklerdeki değişkenlik gibi bazı sınırlamalara sahiptir. Bu sınırlamalar, polimerlerin bazı uygulamalardaki kullanımını kısıtlamaktadır; ancak, mevcut araştırmalar polimer matrisine çeşitli tiplerde katkı maddeleri ekleyerek polimer kompozit malzemeler geliştirmeye odaklanmaktadır. Literatürdeki birçok çalışma, nano veya mikro boyutlu partikül veya liflerle güçlendirilmiş polimer matris kompozitlerinin mekanik, termal, optik ve elektriksel iletkenlik özelliklerinde önemli iyileşmeler sağladığını göstermiştir. Bu çalışmada, havacılık sektöründe yaygın olarak kullanılan yüksek performanslı termoplastik polimer PEEK, çeşitli oranlarda nano boyutlu fullerene ile çift vidalı ekstrüzyon yöntemi kullanılarak kompoze edilmiştir. Elde edilen kompozitler, çekme dayanımı, morfolojik yapı, termomekanik özellikler ve termal stabilite davranışı açısından incelenmiştir. Sonuçlar, en yüksek çekme dayanımı ve Young modülünün %0,5 ağırlık fullerene içeriğinde elde edildiğini ve saf PEEK'e kıyasla %12,8'lik bir iyileşme gösterdiğini ortaya koymuştur. %0,2 ağırlık gibi düşük dolgu konsantrasyonlarında, malzeme özelliklerinin gelişimine olumlu katkı sağlayan homojen ve nano ölçekli bir dağılım gözlemlenmiştir. Ancak, dolgu içeriği arttıkça, partikül aglomerasyonu şeklinde mikro yapısal heterojenlikler ortaya çıkmıştır. Dinamik Mekanik Analiz (DMA), fullerene eklenmesinin PEEK'in termomekanik özelliklerini geliştirdiğini göstermiş ve %0,5 dolgu oranının en dengeli performansı sağladığını ortaya koymuştur. Termogravimetrik Analiz (TGA) sonuçları ise PEEK matrisine az miktarda fullerene eklenmesinin, malzemenin termal bozunma davranışını kontrol ederek termal stabiliteyi artırdığını göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Polymer-based materials are widely used across various industries, including automotive, medical, aerospace, electronics, and construction. While these materials are attractive due to their favorable performance-to-cost ratio, they also exhibit certain limitations, such as relatively low melting temperatures and variability in mechanical properties. These limitations restrict the use of polymers in certain applications; however, ongoing research focuses on developing polymer composite materials by incorporating various types of additives into the polymer matrix. Numerous studies in the literature have demonstrated that polymer matrix composites enhanced with nano- or micro-sized particles or fibers can significantly improve mechanical, thermal, optical, and electrical conductivity properties. In this study, the high-performance thermoplastic polymer PEEK, commonly used in the aerospace industry, was compounded with nano-sized fullerene at various ratios using the twin-screw extrusion method. The resulting composites were investigated in terms of their tensile strength, morphological structure, thermomechanical properties, and thermal stability behavior. The results revealed that the highest tensile strength and Young's modulus were achieved at a 0.5 wt% fullerene content, showing a 12.8% improvement compared to pure PEEK. At low filler concentrations, such as 0.2 wt%, a homogeneous and nanoscale dispersion was observed, contributing positively to the enhancement of material properties. However, with increasing filler content, microstructural heterogeneities in the form of particle agglomeration became evident. Dynamic Mechanical Analysis (DMA) indicated that the addition of fullerene enhances the thermomechanical properties of PEEK, with 0.5 wt% offering the most balanced performance. Thermogravimetric Analysis (TGA) results demonstrated that even small amounts of fullerene in the PEEK matrix can improve thermal stability by controlling the material's thermal degradation behavior.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    776033

    Manufacturing and heat transfer analysis of nano-micro fiber composites

    Nano-mikro boyuttaki elyaf destekli kompozit yapıların üretimi ve ısı transferi analizi

    BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Polimer Bilim ve TeknolojisiAuburn Unıversıty

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SABİT ADANUR

  2. Tez No

    666706

    Eklemeli üretim yönteminde kullanılan lazer cihazı gücünün, metal porselen bağlantı dayanımı ve metalin mikro yapısına etkisinin değerlendirilmesi

    Evaluation of the effect of laser power used in the additive manufacturing method on metal porcelain bond strength and micro structure of metal

    HÜSEYİN OZAN TEMİZKANLI

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Diş HekimliğiErciyes Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYDAR ALBAYRAK

  3. Tez No

    775619

    Experimental and finite element free vibration analysis of a 3D printed nano-composite polymer cantilever beam

    Üç boyutlu yazıcıda üretilmiş nanokompozit polimer ankastre kirişin deneysel ve nümerik serbest titreşim analizi

    SABRİ CAN EKERER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM BOĞA

    DOÇ. DR. TURAÇ FARSADİ

  4. Tez No

    318615

    Design and analysis of nanoscale antennas at optical frequencies

    Optik frekanslarda nano boyutlu anten tasarım ve analizi

    SADİ KOKİÇİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFatih Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAYRAM ÜNAL

    YRD. DOÇ. DR. ERDAL KORKMAZ

  5. Tez No

    467297

    Understanding the mechanics of nanoreinforced polymer foam core sandwich structures with a numerical and experimental analysis

    Sandviç kompozit yapılar için nano takviyeli polimer köpük dolgu yapısının deneysel ve model olarak incelenmesi

    ELİF DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ

Geri Dön