Lignin ve Fe-Mn-Si Alaşımı Takviyeli Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Performans Özelliklerinin İncelenmesi
Development of Lignin and Fe-Mn-Si Alloy Reinforced Composites and Examination of Performance Properties
- Tez No: 1007471
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERT YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Epoksi, Fizikomekanik özellikler, Kompozit malzemeler, Korozyon, Kraft lignini, Epoxy, Physicomechanic properties, Composite materials, Corrosion, Kraft lignin
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Gelişim Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uçak Mühendisligi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, kraft lignin ve Fe–Mn–Si alaşımı ile takviye edilen epoksi esaslı hibrit kompozitler üretilmiş; elde edilen kompozitlerin mikroyapısal özellikleri, mekanik performansları, korozyon dirençleri ve şekil geri kazanım davranışları incelenmiştir. Matris malzemesi olarak epoksi reçine kullanılırken, takviye fazı olarak kraft lignin ve Fe–Mn–Si alaşım tercih edilmiştir. Lignin kraft yöntemiyle elde edilmiş, Fe–Mn–Si alaşımı ise mekanik alaşımlama yöntemiyle üretilmiştir. Kompozitler, Fe–Mn–Si alaşım içeriği ağırlıkça %3 oranında sabit tutulup lignin içeriği ağırlıkça %1, %3 ve %5 olacak şekilde döküm yöntemiyle hazırlanmıştır. Ayrıca, karşılaştırma amacıyla saf epoksi numunesi kontrol grubu olarak üretilmiştir. Hazırlanan numuneler; taramalı elektron mikroskobu (SEM), çekme testi, Shore D sertlik ölçümü, elektrokimyasal korozyon testi ve geri kazanım testleri ile karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, ağırlıkça %1 lignin ve %3 Fe–Mn–Si alaşımı içeren A Grubu, 39,09 MPa çekme dayanımı, %2,11 kopma uzaması ve %2,5 geri kazanım oranı ile genel olarak en iyi mekanik ve geri kazanım performansını sergilemiştir. Ağırlıkça %3 lignin ve %3 Fe–Mn–Si alaşımı içeren B Grubu ise 0,08 μm/yıl korozyon hızı ile en düşük korozyon hızına sahip olmuş ve korozyon direnci açısından en iyi performansı göstermiştir. Ağırlıkça %5 lignin ve %3 Fe–Mn–Si alaşımı içeren C Grubu'nda elastik modül ve sertlik değerleri artmış; ancak aglomerasyon ve mikroyapısal heterojenlik nedeniyle süneklik azalmıştır. Sonuç olarak, lignin içeriğinin epoksi esaslı hibrit kompozitlerin performansı üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Düşük lignin içeriği mekanik ve geri kazanım davranışını iyileştirirken, orta düzey lignin içeriği korozyon direncini artırmıştır. Daha yüksek lignin içeriğinin ise rijitlik ve sertliği artırmasına rağmen mikroyapısal bozulmalara yol açarak sünekliği sınırlandırdığı sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, epoxy-based hybrid composites reinforced with kraft lignin and Fe–Mn–Si alloy were fabricated, and their microstructural properties, mechanical performance, corrosion resistance, and shape recovery behavior were investigated. Epoxy resin was used as the matrix material, while kraft lignin and Fe–Mn–Si alloy particles were selected as the reinforcing phases. Lignin was obtained using the kraft method, whereas the Fe–Mn–Si alloy was produced by mechanical alloying. The composites were prepared by the casting method with a fixed Fe–Mn–Si alloy content of 3 wt.% and varying lignin contents of 1, 3, and 5 wt.%. In addition, a neat epoxy sample was produced as a control group for comparison. The prepared samples were characterized using scanning electron microscopy (SEM), tensile testing, Shore D hardness measurements, electrochemical corrosion testing, and recovery tests. According to the results, Group A, containing 1 wt.% lignin and 3 wt.% Fe–Mn–Si alloy, exhibited the best overall mechanical and recovery performance, with a tensile strength of 39.09 MPa, an elongation at break of 2.11%, and a recovery ratio of 2.5%. Group B, containing 3 wt.% lignin and 3 wt.% Fe–Mn–Si alloy, showed the lowest corrosion rate of 0.08 μm/year and demonstrated the best corrosion resistance. In Group C, containing 5 wt.% lignin and 3 wt.% Fe–Mn–Si alloy, the elastic modulus and hardness values increased; however, ductility decreased due to agglomeration and microstructural heterogeneity. As a result, lignin content was found to have a decisive effect on the performance of epoxy-based hybrid composites. Low lignin content improved the mechanical and recovery behavior, whereas moderate lignin content enhanced corrosion resistance. Although higher lignin content increased stiffness and hardness, it caused microstructural deterioration and limited ductility.
Benzer Tezler
- Meşe ve gürgen meşcerelerinde kök ayrışmasının zamansal değişimi
Temporal variation of root decomposion in oak and hornbeam stands
HALENUR YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Fındık, fıstık ve kayısı çekirdeği kabuğu tozları ile küllerinin karakterizasyonu ve kompozit özelliklerinin belirlenmesi
Characterization of hazelnut, pistachio and apricot kernel shell powders and ashes, and determination of their composite properties
ROJİN YALÇIN
- Erdemir sinterinin özelliklerine harman bileşiminin (özellikle BOF cürufunun) etkisi
The Effects of blend contents on the properties of Erdemir's sinter
ABDULKERİM MUMCU
- Bitlis-Zağros bindirme ve kıvrımlı kuşağının sismotektonik özellikleri
Başlık çevirisi yok
HALUK EYİDOĞAN
- Çeşitli adsorbanlar ile hümik bileşiklerinin adsorbsiyonu üzerine bir çalışma
Başlık çevirisi yok
SELMA KAYA