Processing and characterization of glass flake reinforced thermoplastic polymer matrix bio-inspired bulk lamellar composites
Cam plaka takviyeli termoplastik polimer matrisli doğadan esinlenilmiş hacimli kompozit üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 384981
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- 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: 125
Özet
Bu çalışma kapsamında, sıcak presleme ve manyetik alanla destekleme tabanlı yöntemler kullanılarak mikroyapısı itibariyle doğal sedefe benzeyen cam plaka takviyeli kompozitlerin üretimi amaçlanmıştır. Polistren (PS) ve akrilonitril butadiyen stren (ABS) olmak üzere iki farklı termoplastik matris malzemesi ve enboy oranı farklı cam plaka takviye malzemesi kullanılmıştır. Çeşitli yöntemlerle üretilen kompozitlerde farklı miktardaki inorganik malzemenin mikroyapısı ve mekanik özelliklere etkileri araştırılmıştır. İnorganik ve organik fazlar arasındaki arayüzey etkileşimi ve tutunmanın üretilen kompozitlerin mekanik özelliklerine etkilerini araştırmak amacıyla cam plaka yüzeyleri aminopropiltrietoksi silan olarak adlandırılan bir organofonksiyonel silan ajanıyla modifiye edilmiştir. Modifiye edilmiş inorganik takviye malzeme yüzeyleri X-Işınları Fotoelektron Spektroskopi (XPS) yöntemi ile karakterize edilerek silan ajan malzemesinin yüzeye tutunup tutunmadığı incelenmiştir. Üretilen kompozitlerin mekanik özellikleri üç noktadan bükülme, mikro sertlik ve kırılma testleri kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, sıcak presleme ve manyetik alanla destekleme tabanlı yöntemlerin sedef benzeri tuğla-ve-harç mikroyapı mimarisine sahip hacimli inorganik-organik kompozit malzemelerin üretiminde kullanılabilecek kolay ve efektif bir üretim metodu olduğunu göstermiştir. İki farklı tabana dayalı üretim metotlarıyla üretilen ve cam plaka takviye malzemesiyle güçlendirilen kompozitler eğme mukavemeti, eğilmezlik ve sertlik özelliklerinde gelişme göstermiştir. Silanlama ile yüzeyleri modifiye edilen cam plakalarla takviye edilmiş kompozitler yapısal malzeme alanındaki asıl amaç olan eş zamanlı olarak yüksek mukavemet ve kırılma dayanımına sahip olma yönünde mekanik özelliklerinde gelişme göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to develop processing pathways to fabricate glass flake reinforced bio-inspired composites with microstructural architecture similar to that of nacre using two processing routes based on hot-pressing and magnetic field assistance. Glass flakes with different aspect ratios were used as inorganic reinforcement in two different thermoplastic matrices, polystyrene (PS) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS). Correlation between inorganic content, microstructural architecture and mechanical property enhancement of the composites fabricated by various process combinations was examined. To investigate the effect of inorganic-organic phase interfacial interaction and adhesion on the mechanical properties of the fabricated composites, glass flakes surfaces were treated with an organofunctional silane called aminopropyltriethoxy silane. X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was used to analyze the adsorption of silane molecules on the inorganic reinforcement surfaces. Mechanical properties of the fabricated composites were examined using three point bending, micro hardness and work of fracture tests. Results indicated that hot-pressing and magnetic field assistance based methods are easy and effective pathways to fabricate nacre-like bulk inorganic-organic composites with brick and mortar microstructural architecture. Composites fabricated by these two different pathways reinforced by glass flakes exhibited improved mechanical characteristics such as higher flexural strength, stiffness and hardness. Treatment of the glass flake surfaces by silane further enhanced the mechanical properties of the fabricated composites, where it provided simultaneous improvement in both strength and fracture resistance of the composites, which is the main challenging task to be achieved in the field of materials science from a structural point of view.
Benzer Tezler
- Processing and characterization of brick-and-mortar structured bulk bio-inspired composites
Biyolojik malzemelerden esinlenilmiş tuğla-ve-harç yapılı hacimli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
SELEN NİMET GÜRBÜZ
Doktora
İngilizce
2013
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Bigadiç kolemanit konsantrelerinin yapısal seramik üretiminde alüminaya katkısının incelenmesi
The investigation of the effect of colemanite addition on alumina in the production of structural ceramics
EMİN CANER NALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRÜNNİSA ATEŞOK
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- Manufacturing and characterization of polymer composites by using selective laser sintering 3D printing method
Seçici lazer sinterleme 3D baskı yöntemiyle polimer kompozitlerin üretim ve karakterizasyonu
BURÇİN ÖZBAY
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Seydişehir alüminasında kalıplamayla seramik malzemelerin üretilmesi
Başlık çevirisi yok
TURAN TAMBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR ÖZGEN
- Magnezyum talaşlarından malzeme üretimi
Materials production from magnesium chips
NİHAN TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI
DOÇ. DR. HARUN MİNDİVAN