Fabrication, development and industrial applications of flame retardant polymeric nanocomposite materials for battery systems
Akümülatör sisteminde kullanılan alev geciktirici polimerik nanokompozit malzemelerin üretilmesi, geliştirilmesi ve endüstriyel uygulaması
- Tez No: 491059
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDAL ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Günümüzde polimerler endüstriyel olarak otomotiv, elektronik ve dekorasyon başta olmak üzere birçok alanda sıklıkla kullanılırlar. Ancak bu denli geniş kullanım alanına sahip olan bu malzemelerin avantajlarının yanısıra yanmaya karşı dirençlerinin oldukça düşük olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte alev geciktirici olarak sağlığa zararı olmayan çevre dostu halojen içermeyen katkı maddelerinin kullanımı da gittikçe artmaktadır. Bu çalışmada polipropilen matriks içerisine alev geciktirici katkı maddelerinin ilavesiyle yanmaya karşı dirençli kompozitlerin üretilmesi, geliştirilmesi ve endüstriye uygulanması amaçlanmıştır. Bu amaç için halojen içermeyen antimuan oksit, bentonit, çinko borat ve huntit hidromanyezit gibi katkı malzemeleri tekli, ikili, üçlü ve dörtlü kompozisyonlarda kullanılarak en iyi alev geciktirici karışım kompozisyonunun belirlenmesi hedeflenmiştir. Daha iyi alev geciktirici özellik sağlayacağı düşünüldüğü için katkı malzemelerinin boyutu nano boyuta indirilmiştir. Alev geciktirme özelliği geliştirilirken mekanik performansının da istenen seviyede kalmasına dikkat edilmiştir. Bu çalışmadaki kompozitler ekstrüder ve enjeksiyon kalıplama metotları kullanılarak üretilmiştir. Yapısal, morfolojik, elementel, spektroskopik, termal, mekanik ve alev geciktirme özellikleri X-ışını difraksiyonu (XRD), taramalı electron mikroskobu (SEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), FT-IR, diferansiyel termal analiz-termogravimetri (DTA-TG), çekme testi, iğne alev testi (UL 94) ve sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI) deneyleri ile saptanmıştır. Çalışmanın neticesinde polipropilende alev geciktirme özelliği başarıyla elde edilmiştir. Halojen içermeyen alev geciktirici nanopartiküller kullanılarak üretilen polimer nanokompozitler endüstriyel uygulama olarak otomotiv sektöründe kullanılan akümülatör bileşenlerinde başarıyla uygulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Nowadays, polymers are used industrially in many fields such as automotive, electronics and decoration. However, it is known that these materials, which have such a wide range of use, have advantages as well as their low resistance to fire. In addition to this, the use of eco-friendly halogen free flame retardant additives, which are not harmful to health, is also increasing. In this study, it is aimed to produce, develop and apply to industry flame retardant additives by adding flame retardant additive into polypropylene matrix. For this purpose, additives such as halogen free antimony oxide, bentonite, zinc borate and huntite hydromagnesite are used in single, double, triple and quadruple compositions to determine the best flame retardant mixture composition. The size of the additive materials has been reduced to nano size as it is thought to provide better flame retardant properties. While the flame retardant property is being developed, care has been taken not to lose its mechanical performance. The composites used in this study were produced using extruder and injection molding methods. Structural, morphological, elemental, spectroscopic, thermal, mechanical and flame retardant properties were determined by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), FT-IR, differential thermal analysis-thermogravimetry (DTA-TG), tensile test, needle flame test (UL 94) and limiting oxygen index (LOI) tests. As a result of the thesis, flame retardant property has been successfully achieved for polypropylene. Polymer nanocomposites produced using halogen free flame retardant nanoparticles have been successfully applied in battery components used in the automotive industry as industrial applications.
Benzer Tezler
- Creep behavior investigation of 3d printed polyetherimide parts with carbon black reinforcement via experimental analysis and modeling
3b basılmış karbon siyahı takviyeli polieterimid parçaların deneysel analiz ve modelleme ile sürünme davranışının incelenmesi
MERVE KARABAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPTEKİN YILDIZ
- Aşınmaya karşı plazma püskürtme ve HVOF (yüksek hızlı oksit-yakıt) püskürtme yöntemleriyle yüzey hazırlama
Başlık çevirisi yok
TANER BİLGE
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DİKİCİOĞLU
- Poliakrilonitril (PAN) ve poliviniliden florür (PVDF) polimerleri kullanılarak düz plaka membranların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of polyacrylonitrile (PAN) and polyvinylidene fluoride (PVDF) flat sheet membranes
YUSUF KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Design of additively manufactured hybrid structural brackets via topology optimization
Topoloji optimizasyonu ile eklemeli imalata uygun hibrit yapısal braketlerin tasarımı
CENGİZ KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA