Karbon nano tüp ve grafen nano partikül katkılı fenolik reçine matrisli nanokompozitlerin üretimi
Carbon nano tube and graphen nano particleine additive phenolic resin matrixed nanochomposit production
- Tez No: 513887
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN RAMAZAN EKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 49
Özet
Termoset özelliklerinden dolayı bakalit üretimi için kullanılan fenolik reçineler kalıplanarak Ģekillendirilebilmektedir. DüĢük üretim maliyetine sahip olan reçineler yalıtkan olmakla birlikte ısıya dayanıklıdır ve kimyasal olarak kararlıdır[1]. Böylelikle fenolik reçineler kontrol plaklarının laminesinde, nem oranı yüksek ortamlarda kullanılan kontraplak üretimlerinde, aĢınan tekerlerin onarımında, inĢaat uygulamalarında, döküm sanayinde, refrakter tuğla ve köpük üretiminde, yer altı kaynaklarında yalıtım malzemesi ve fren balatalarında bağlayıcı olarak kullanılmaktadır [2]. Bununla birlikte kompozit üretiminde fenolik reçine matris görevi üstlenebilmektedir. Kompozitlerin oluĢumunda matris ile birlikte çok farklı katkı malzemeleri karıĢtırılabilmektedir. Örnek olarak ileri teknoloji ürünleri olan Karbon Nanotüp (CNT) ve Grafen Nanopartikül (GNP) gibi karbon nanoyapıları literatür çalıĢmalarında sıkça verilmektedir. CNT veya GNP katkıları ile hazırlanan kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerinde iyileĢmeler görülmüĢtür [1]. Ülkemizde hem fenolik reçine, hem de CNT ve GNP üretimini gerçekleĢtirilen firmaların bulunması nedeniyle bunların kompozit olarak sanayiye kazandırılması mümkündür. Bu çalıĢmada laboratuvarlarda kullanılan çeker ocakların zeminini ve duvarlarını daha güvenilir kılmak için fenolik reçine matrisli ve karbon nanoyapı katkılı kompozit levhaların performansları araĢtırılmıĢtır. Sıvı fenolik reçineye kütlece % 0.01 oranında CNT ve GNP katkılı kompozit plakalar üretilmiĢtir. Kompozit malzemelerinin mekanik özellikleri için çekme testi ve sertlik ölçümleri ile araĢtırılmıĢtır, ısıyı kararlılıkları termo gravimetrik analiz (TGA) kullanılarak gözlemlenmiĢtir, korozyona karĢı kararlıkları ise 5 farklı deriĢik asit ortamında tutularak izlenmiĢtir. Malzemelerin kimyasal içerikleri Fourier DönüĢümlü Infrared Spektrofotometre (FTIR) ve Raman Spektroskopisi ile karakterize edilmiĢtir. Nihayetinde morfolojik analizler optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile gerçekleĢtirilmiĢtir. Performans açısından bakıldığında CNT % 0.01 katkılı kompozit numunesi ile %17 oranında mukavemet artıĢı gözlemlenmiĢtir. Bununla birlikte malzeme 200oC sıcaklığında bile tahrip olmadan kütlesini korumaktadır. Ayrıca deriĢik kuvvetli asit ortamı ve bazik ortamda 10 gün süre ile muhafaza edilmesi durumunda bile, kütle kaybı % 0.1‟in altında kalmaktadır. Sonuç olarak en çetin Ģartlarda bile bütünlüğünü koruyan CNT katkılı fenolik reçine matrisli kompozit levhaların çeker ocaklarında iç cephe malzemesi olarak kullanılması öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Because of the thermosetting properties, phenolic resins used for bakelite production can be shaped by molding. Resins with low cost of production are heat-resistant and chemically stable with being insulating [1]. Thus, phenolic resins are used in the lamina of control plates, in plywood productions used in high humidity environments, in repairing worn wheels, in construction applications, in refractory bricks and foam production in building applications, in insulation materials in underground welds and in brake linings [2]. However, it can act as a phenolic resin matrix in composite production. Very different additives can be mixed together with matrix in the formation of composites. For example, carbon nanotubes such as Carbon Nanotube (CNT) and Grafen Nanoparticle (GNP), which are high-tech products, are frequently given in literature studies. Improvements in the thermal and mechanical properties of composites prepared with CNT or GNP additives have been observed [1]. Because of the presence of both phenolic resin and CNT and GNP producers in our country, it is possible to industrialize them as composites. In this study, the performances of composite plates with phenolic resin matrix and carbon nanostructures were investigated to make the floor and walls of the laboratory furnaces more reliable. Liquid phenolic resin produced 0.01% by mass CNT and GNP composite composite plates. The mechanical properties of composite materials were investigated by tensile testing. Heat stability was observed using thermogravimetric analysis (TGA), while corrosion resistance was monitored in five different concentrations of acid and base. The chemical contents of the materials are characterized by Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR) and Raman Spectroscopy. Finally, morphological analyzes were performed by optical microscope and scanning electron microscope (SEM). From the performance point of view, a strength increase of 17% was observed with a 0.01% reinforced composite sample of CNT. However, the material maintains its mass without being destroyed even at 200oC temperature. In addition, the mass loss remains below 0.1% even when stored in a concentrated acid medium and basic medium for 10 days. As a result, it is envisaged to use CNT-added phenolic resin matrix composite plates, which retain integrity even under the most severe conditions, as interior wall materials in the hearths
Benzer Tezler
- Grafen nanotüp ve cam elyafla güçlendirilmiş LED ile kürlenen polyester kompozit üretiminin araştırılması
Investigation of production of glass fiber and graphene nanotube reinforced LED curing polyester composite
AZİME SUBAŞI
Doktora
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriDüzce ÜniversitesiDisiplinlerarası Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET EMİROĞLU
DOÇ. DR. AHMET DEMİR
- Peek matrisli kompozitlerin nano malzemeler ile mekanik performansının iyileştirilmesi
Improving the mechanical performance of peek matrix composites with nano additives
SELAHATTİN BERAT BIRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CİHAN KABOĞLU
DOÇ. DR. YAHYA ÖZ
- Synergetic effects of hybrid nanoparticles on the mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy nanocomposites
Karbon elyaf takviyeli kompozitlerde hibrit nanopartikül katkısının mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
ESRANUR YÜKSEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN EKSİK
- Preparation and characterization of nanocomposite foams based on polysulfone and graphene nanoparticles
Polisülfon ve grafen nanoplaka içeren nanokompozit köpüklerin üretimi ve karakterizasyonu
MUSTAFA KEREM YÜCETÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
- Development of cathode and interlayer materials for high performance lithium sulfur batteries
Yüksek performanslı lityum sülfür pillerin katot ve seperatör kısmında malzeme geliştirmeleri
MMARYAM SADAT KİAİ
Doktora
İngilizce
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL