Processing and characterization of brick-and-mortar structured bulk bio-inspired composites
Biyolojik malzemelerden esinlenilmiş tuğla-ve-harç yapılı hacimli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 341035
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma kapsamında, yeni geliştirilen ve ?Sıcak-pres Destekli Slip Döküm (SDSD)? adı verilen hibrit konvansiyonel üretim yöntemi kullanılarak içyapı mimarisi itibariyle doğal sedefe benzeyen hacimli inorganik-organik kompozit malzemelerin üretimi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, epoksi matris malzemesini destekleyici malzeme olarak iki boyutlu alumina plakalar ile farklı en-boy oranına sahip cam plakalar ve cam pullar kullanılmıştır. Proses parametreleri, inorganik miktarı, iki boyutlu inorganik destek malzemesinin dizilimi ile elde edilen nihai mekanik özellikler arasındaki bağıntı incelenmiştir. Arayüzey özelliklerinin nihai kompozit malzemenin mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin incelenebilmesi için destek malzeme yüzeyleri silan bağlama ajanlarıyla modifiye edilmiştir. İşlem görmemiş ve modifiye edilmiş destek malzeme yüzeyleri X-Işınları Fotoelektron Spektroskopisi yöntemi ile karakterize edilerek silan ajan malzemesinin yüzeye tutunup tutunmadığı araştırılmıştır. Üretilen biyo-esinlenilmiş hacimli kompozit malzemelerin içyapı mimarileri ve mekanik özellikleri karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, yeni geliştirilen SDSD yönteminin sedef benzeri tuğla-ve-harç içyapı mimarisine sahip inorganik-organik hacimli kompozit malzemelerin üretiminde kullanılabilecek kolay, hızlı ve efektif bir üretim yöntemi olduğunu göstermiştir. SDSD yöntemi kullanılarak üretilen, alüminyum oksit plakalar ve cam pullar ile desteklenen kompozit malzemelerin sahip oldukları içyapı mimarileri itibariyle monolitik epoksi malzemesi ve basit karıştırma yöntemi ile üretilmiş kompozit malzemelere göre daha iyi mekanik performans gösterdiği saptanmıştır. Silan bağlama ajanları ile modifikasyon işleminin destek malzemesi ile matris arasındaki uyumluluğu ve bağlanmayı arttırdığı, buna bağlı olarak da SDSD yöntemi ile üretilen hacimli kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinde iyileşme sağladığı görülmüştür. Ayrıca, deneysel araştırma sonuçları yüksek en-boy oranına sahip inorganik pulların epoksi matris malzemesini desteklemede daha efektif olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to fabricate inorganic-organic composites with an architecture resembling to natural nacre using a novel hybrid conventional method called Hot-Press Assisted Slip Casting (HASC). Alumina platelets, glass platelets and glass flakes with different aspect ratios were used as two-dimensional inorganic fillers to reinforce epoxy matrix. Correlation between processing parameters, inorganic content, orientation of the two-dimensional reinforcements and mechanical property enhancement of the fabricated composites was examined. In order to investigate the effect of interfacial compatibility and adhesion on the mechanical properties of the fabricated composites, reinforcement surfaces were modified with silane coupling agents. As received and functionalized reinforcement surfaces were studied by x-ray photoelectron spectroscopy to confirm the adsorption of silane molecules. Fabricated bio-inspired bulk lamellar composite materials were characterized in terms of their microstructural architecture and mechanical properties. The results obtained indicated that HASC processing is an easy, fast and effective pathway to fabricate bulk inorganic-organic composites exhibiting nacre-like brick-and-mortar architecture. HASC processed composites reinforced by either alumina platelets or glass flakes exhibited enhanced mechanical performance as compared to neat epoxy and composites fabricated by simple mixing, as a result of their nacre-like architecture with well aligned reinforcements. Functionalization of the reinforcement surfaces by silane coupling agents improved the compatibility and adhesion between the reinforcements and the matrix resulting in further enhancement of mechanical properties of bulk lamellar composites fabricated by HASC process. Experimental investigations also revealed the fact that high aspect ratio reinforcements are more effective in reinforcing the epoxy matrix.
Benzer Tezler
- Çiğit ve ayçiçek yağlarının doğal antioksidan içerikleri ile bu yağların stabilitelerinin arttırılmaları üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ALİ KEMAL YALNIZ
Doktora
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİR ÇOLAKO¦LU
- Ülkemizdeki çeşitli büyüklükteki yerleşim merkezlerinde uygulanabilecek kültür yapısı planlama modeli
The Planning model of the cultural building which applicable at different size of settlement center
MUSTAFA İNCESAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUR ERKMEN
- Ön işlemenin ve askorbik asitin dondurularak depolanan yılan balıklarının (Anguilla anguilla) kalitesine etkileri
Başlık çevirisi yok
H.VOLKAN GÖKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSu Ürünleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN URAL
- Çeşitli rib örgülerin boyutsal özellikleri üzerine bazı araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ARZU YAĞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ARİF KURBAK
- İş kazaları: Genel değini ve üç örnek iş kolu incelemesi
Başlık çevirisi yok
SERPİL ERÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileriGazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Valsli kurutucuda patates püresi eldesi üzerine çalışmalar
Başlık çevirisi yok
ÜNAL RIZA YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. COŞKAN ILICALI