Geri Dön

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

  1. Tez No: 384981
  2. Yazar: AYLİN GÜNEŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2013

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU

  2. 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

    Türkçe

    2014

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Cevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRÜNNİSA ATEŞOK

    DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL

  3. 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

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI

  4. Seydişehir alüminasında kalıplamayla seramik malzemelerin üretilmesi

    Başlık çevirisi yok

    TURAN TAMBAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR ÖZGEN

  5. Magnezyum talaşlarından malzeme üretimi

    Materials production from magnesium chips

    NİHAN TAŞKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. E. SABRİ KAYALI

    DOÇ. DR. HARUN MİNDİVAN