Mikrodalga soğurucu polimer destekli manyetik nano kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Improving and characterization of polymer based magnetic nanocomposites' microwave absorbing
- Tez No: 474117
- Danışmanlar: PROF. DR. BULAT Z. RAMİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mikrodalga Soğuruculuk, Ferritler, Polimerler, Nano Kompozit Malzemeler, Radar Soğurucu Malzemeler, Microwave Absorption, Ferrites, Polymers, Nanocomposite Materials, Radar Absorbing Materials
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Mikrodalga soğurucu malzemeler 2. Dünya savaşından itibaren özellikle askeri uygulamalarda (radarda görünmezlik) çok önemli hale gelmiş bir teknolojidir. Daha sonra ki yıllarda yarıiletken ve bilişim teknolojilerinin hızla gelişmesi nedeniyle elektromanyetik dalga ışınımına, özellikele de mikrodalga bandına çalışan cep/akıllı telefon ve kablosuz ağ (wi-fi) cihazları dahil, hem insanlar hem de başka elektronik cihazlar çok daha fazla maruz kalmaya başlamıştır. Bu sebeplerden dolayı mikrodalga soğurucu malzemeler, görünmez uçaklarda, tüketici elektroniğinde ekranlama (elektromanyetik kalkanlama) elemanlarında, elektronik cihazların elektromanyetik uyumluluk testlerinin yapıldığı yankısız odaların (anechoic chamber) iç döşemelerinden, tıbbi cihazlarla donatılmış hastanelere ve bilgi güvenliğinin üst düzey olduğu devlet ve askeri binalarda ve diğer kullanım alanları ile uygulama alanları hızla genişlemektedir. Bu sebeple bu tez kapsamında mikrodalga soğurucu polimer destekli manyetik nano kompozit malzemeler geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu tez kapsamında sol-jel ve in-situ polimerizasyonu teknikleri ile nano yapıdaki spinel Fe3O4, CoFe2O4 ve MnFe2O4 ferritleri, Politiyofen (Polythiophene) Polipirol (Polypyrole) ve Polianilin (Polianiline) iletken polimerleri ile kaplanarak kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretilen bu kompozitlerin XRD, SEM, TEM, TGA ile VSM ve VNA ile detaylı yapısal ve elektromanyetik analizleri yapılmış ve RL (Reflection Loss – Yansıma Kaybı) değerleri hesaplanarak mikrodalga soğuruculuk özellikleri belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda; ferrit – polimer, kompozitler, parafinle karıştırılarak toroidal şekildeki yaklaşık 3 mm kalınlıklı numuneler elde edilmiş ve ilgili numuneler 2-18 GHz arasında VNA ile ölçümü yapılarak frekansa bağlı elektromanyetik özellikleri belirlenmiş, gerçek ve sanal olmak üzere elektrik ve manyetik geçirgenlik değerleri (permittivity ve permeability) bulunmuştur. Bu parametreler kullanılarak, politiyofen ile kaplanmış Fe3O4 kompozit numune için, yaklaşık 6 GHz'lik bir band genişliğinde 50.83 dB'lik maksimum yansıma kaybı değeri hesap edilmiş ve diğer numunelerin içinde, en etkin polimer destekli mikrodalga soğurucu nano-kompozit malzeme olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Microwave absorbing materials have become a very important technology especially at military applications (radar invisibility) since World War 2. Due to the rapid development of semiconductor and information technologies in the following years, both mankind and eletronic devices started to suffer from increased level of electromagnetic waves including radiation from microwave-band mobile / smart phone and wireless network (wi-fi). Because of this reason, microwave absorbing materials are used in various fields such as stealth planes, electromagnetic shielding for consumer electronics, cover materials of interior of anechoic chambers (which are used for electromagnetic compatibility tests for electromagnetic devices), shieldings of hospitals equipped with sensitive medical devices, information protection of critical government and military buildings. Application areas for these materials continue to expand rapidly. For this reason, this thesis aims to develop microwave absorbing materials based on polymer supported magnetic nanocomposites. In this thesis, sol-gel and in-situ polymerization techniques are used respectively for producing composite materials by coating nano spinel Fe3O4, CoFe2O4 and MnFe2O4 ferrites with intrinsically conductive polymers which are Polythiophene, Polypyrrole and Polyaniline. Detailed structure and electromagnetic analysis performed for produced composites by using XRD, SEM, TEM, TGA ile VSM and VNA. RL (Reflection Loss) values are calculated to determine microwave absorption characteristics. Finally the samples of ferrite-polymer composites were mixed with paraffin and toroidal samples with nearly 3 mm thickness were obtained. The samples were measured with VNA between 2-18 GHz to determine frequency-dependent electromagnetic properties. As a result, the real and virtual permittivity and permeability values were determined and, a maximum reflection loss value of 50.83 dB at a bandwidth of approximately 6 GHz, was calculated for the Fe3O4 nanoparticles coated with polythiophene. Thus, it was established that this sample is as the most effective efective microwave absorbing material compared to others.
Benzer Tezler
- Investigation of advanced radar absorbing PANI/YIG/CB supported camouflage paint with high stealth technology to be used in military land vehicles
Askeri kara araçlarında kullanılacak yüksek gizlilik teknolojisine sahip gelişmiş radar soğurucu PANI/YIG/CB destekli kamuflaj boyasının incelenmesi
MELEK ALTAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiNanoteknoloji ve Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA AKYOL
- Design and characterization of electromagnetic wave absorbing structural composites
Elektromanyetik dalga soğurucu yapısal kompozitlerin tasarımı ve karakterizasyonu
GÖKSU GÜRER
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Production and characterization of microwave absorbing composite materials
Mikrodalga soğurucu kompozit malzemelerin üretilmesi ve incelenmesi
ABDUL RAHMAN ALSHIBLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLVEN MUTLU
- Design and development of electromagnetic wave absorbing composites effective at microwave frequencies
Mikrodalga frekanslarında etkin elektromanyetik dalga soğurucu kompozitlerin tasarımı ve geliştirilmesi
ÖZGÜR HAMAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Radar soğurucu kompozit malzeme üretimi
Synthesis of radar absorbing composite materials
YÜKSEL AKINAY
Doktora
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH HAYAT