Effects of binder properties, oxidizer (AP) particle size distribution, and carbon additives on the performance of HTPB-based composite propellants
HTPB bazlı kompozit yakıtların performansı üzerine bağlayıcı özelliklerinin, oksitleyici (AP) parçacık boyutu dağılımının ve karbon katkılarının etkileri
- Tez No: 1011112
- Danışmanlar: PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüz uzay ve savunma uygulamalarında temel enerji kaynağı olan HTPB bazlı kompozit katı yakıtların yapı–özellik–performans ilişkileri bu tez kapsamında sistematik olarak incelenmiştir. Bağlayıcı özellikleri, kür davranışı ve katı bileşenlerin reolojik, mekanik ve balistik performansa etkileri değerlendirilmiş; HTPB'nin hidroksil fonksiyonelliğinin ağ yapısını belirleyen temel parametre olduğu ve viskoelastik, mekanik özellikler ile basınç üssünü doğrudan etkilediği gösterilmiştir. HTPB–IPDI sisteminde kimyasal kür ile mekanik ağ gelişimi arasında belirgin bir ayrışma olduğu ortaya konmuştur. Karbon katkıları incelendiğinde karbon siyahının viskozite ve mekanik dayanımı artırdığı ancak işlenebilirliği olumsuz etkilediği, grafitin ise daha iyi akış davranışı ve yapısal bütünlük sağladığı görülmüş; ultrasonik BYK kaplama yöntemi ile dispersiyon iyileştirilmiştir. Ayrıca amonyum perklorat parçacık boyutu dağılımının reoloji, yapısal bütünlük ve yanma davranışı üzerinde belirleyici olduğu gösterilmiş ve böylece malzeme özellikleri, işlenebilirlik ve performans arasındaki ilişkiyi ortaya koyan bir optimizasyon çerçevesi sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Composite solid propellants based on hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB), which remain the primary energy source for modern space and defense applications, were systematically investigated in this thesis in terms of structure–property–performance relationships. The effects of binder characteristics, curing behavior, and solid constituents on rheological, mechanical, and ballistic performance were evaluated, demonstrating that the hydroxyl functionality of HTPB is the dominant parameter governing network structure and directly influencing viscoelastic behavior, mechanical properties, and pressure exponent. In the HTPB–IPDI system, a clear decoupling between chemical curing and mechanical network development was identified. Regarding carbon additives, carbon black increased viscosity and mechanical strength due to its high surface area but reduced processability, while graphite provided improved flow behavior and structural integrity; dispersion was further enhanced using an ultrasonic BYK coating approach. Additionally, ammonium perchlorate particle size distribution was shown to play a critical role in determining rheology, structural integrity, and burning behavior. Overall, this study establishes a comprehensive framework linking material properties, processability, and performance for the optimization of composite solid propellant formulations.
Benzer Tezler
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Yıldız kesitli katı yakıcı-yakıtlı bir roket motorunun performansının incelenmesi
A study of performance of a star-shaped solid propellant rocket motor
HALİT YAŞAR
- Constructing peptide (GEPI)-protein molecular hybrids by using genetic engineering methods for materials and medical applications.
Malzeme ve medikal uygulamalar için gen mühendisliği yoluyla peptid (GEPI)-protein hibritlerin oluşması.
DENİZ ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2011
Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
- N-Karbazollerin yükseltgen polimerizasyon
Başlık çevirisi yok
ESMA SEZER
Doktora
Türkçe
1997
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Thermal characterization of GAP and GAP based binders
GAP ve GAP bazlı bağlyıcıların ısısal karakterizasyonu
KAMURAN SELİM
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT YILMAZ