Elektromanyetik dalga kalkanlama özelliğine sahip polimer kompozitlerin geliştirilmesi ve yapı-performans ilişkilerinin incelenmesi
Development of polymer composites having the property of electromagnetic interference shielding and investigation of their structure-property relationships
- Tez No: 478309
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ DURMUŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 203
Özet
Bu tez çalışmasında elektromanyetik dalga kalkanlama ve RADAR sistemlerinden gizlenme uygulamalarına yönelik yüksek performansa ve özgün bir içeriğe sahip polimer kompozitlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Tez kapsamındaki deneysel çalışmalarda, kompozit yapıyı oluşturan taşıyıcı polimer bileşen olarak termoplastik poliüretan (TPU), dolgu bileşeni olarak ise; (i) farklı fiziksel özelliklere sahip karbon malzemeler, (ii) manyetik özellikli inorganik bileşikler ve (iii) özel olarak tasarlanan karbon-inorganik yapılı hibrit malzemeler kullanılmıştır. Eriyik harmanlama ve çözeltide karıştırma gibi farklı proses yöntemleri ile hazırlanan tek katmanlı kompozitlerin mikro-yapısal ve mekanik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve dinamik-mekanik analiz (DMA) cihazında gerçekleştirilen test/analiz çalışmaları ile belirlenmiştir. Örneklerin doğrusal akım altında elektriksel iletkenlik değerlerinin de incelendiği çalışmada kompozitlerin elektromanyetik özelliklerine ilişkin parametreler (', “, ', ”, S11, S12 vs.) koaksiyel hat yöntemine göre vektör network analiz cihazında (VNA) ölçülmüş ve 2-14 GHz arasındaki elektromanyetik kalkanlama etkinlikleri (Shielding Effectiveness, SET) ve yansıma kaybı (Reflection Loss, RL) değerleri hesaplanmıştır. Yüksek etkinlikte soğurma sağlayan kompozitlerin geliştirilmesi amacıyla, tek katmanlı kompozitlerle elde edilen değerler kullanılarak genetik algoritma optimizasyon yöntemiyle hedef performans kriterlerini sağlayabilen çok katmanlı kompozitler tasarlanmış ve“yapı-performans optimizasyonu”gerçekleştirilmiştir. Daha sonra ise hedef kriterleri sağlayabilen kompozitler,“üretim kolaylığı”,“maliyet”ve“uygulanabilirlik”gibi parametreler açısından da sorgulanarak, seri üretim için en uygun formülasyon, tasarım ve proses yöntemi belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, it was aimed to develop high performance polymer composites consisting of unique compositions for applications of shielding to electromagnetic waves and RADAR stealth technology. Thermoplastic polyurethane (TPU) as polymer matrix and (i) carbon materials having various physical properties, (ii) magnetic inorganic compounds, and (iii) carbon-inorganic hybrid materials as fillers were used in experimental works. Microstructural and mechanical properties of single layer composites prepared with different processing methods such as melt blending and solution mixing were investigated by tests and analysis studies performed in scanning electron microscope (SEM) and dynamic-mechanic analyzer (DMA) instruments, respectively. Electrical conductivity values of samples were also investigated under direct current and the parameters of electromagnetic properties (ɛ', ɛ“, µ', µ”, S11, S12 etc.) of samples were measured via co-axial line method in a vector network analyzer (VNA) and shielding effectiveness (SET) and reflection loss (RL) values of samples were determined in a range of 2-14 GHz. Multi-layer composites that provide performance goals were designed by using the database obtained from the measurements of single-layer composites via genetic algorithm optimization method and structure-property optimization was carried out for developing composites exhibiting high performance absorption. Then, such composites were evaluated by regarding“processing versatility”,“cost”, and“applicability”parameters and the best formulation, design, and processing method were specified for mass-production.
Benzer Tezler
- Selülozik atıklardan hareketle iletken kompozit eldesi karakterizasyonu ve bazı uygulamaları
Characterization of conductive composite based on cellulosic wastes and some applications
PELİN YAZICI
Doktora
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU
- Karbon dolgulu esnek iletken polimer kompozitlerin direnç-gerinim hassasiyetinin ve elektromanyetik dalga kalkanlama özelliklerinin incelenmesi
Investigation of resistivity-strain sensitivity and electromagnetic wave shielding properties of carbon-filled flexible conductor polymer composites
KÜBRA GÜLEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER KAŞGÖZ
- Grafen katkılı malzemelerin elektromanyetik kalkanlama performansının incelenmesi
Electromagnetic shielding performance analysis of graphene based composites
MAHMUT ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHİT GÜNEŞ
- Elektromanyetik dalga engeli tekstil ürünleri üzerine bir araştırma: Polimer kaplama ve yüzey–arayüzeyler ile ilgili yapısal incelemeler
A research on electromagnetic wave shield textile products: Polymer coating and the structural investigations related with surface-interfaces
EREN ÖZÜPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA İDE
- Aviyonik sistemlerde elektromanyetik kalkanlama ve hava araçları için karbon fiber kompozit malzeme geliştirilmesi
Electromagnetic shielding in avionic systems and development of a carbon fiber composite material for aircrafts
YÜCEL ÇOŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BARIŞ TABAKCIOĞLU