Density functional theory and molecular dynamics simulations of carbon nanotubes, polyetheretherketone and their interfaces
Karbon nanotüplerı̇n, polı̇etereterketon ve arayüzlerı̇nı̇n yoğunluk fonksı̇yonelı̇ teorı̇sı̇ ve moleküler dı̇namı̇k sı̇mulasyonları
- Tez No: 520920
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ, DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Silindirik nanoyapısı ile karbon elementinin bir allotropu olan karbon nanotüpler, 2 boyutlu karbon atomlarının altıgen şeklinde dizilmesiyle oluşan bir grafen katmanının, silindir şeklinde bükülerek uçlarının birleştirildiği bir yapı olarak da tanımlanabilir. Karbon nanotüpler tıpkı ana malzemesi olan grafen gibi sağlam bir malzeme olup yüksek elastisite modülüsüne ve ayarlanabilir elektronik özelliklere sahiptir.Bu üstün özellikleri ve başarılı bir şekilde sentezlenebilmesi KNTleri son yıllarda geniş teknoloji uygulamalarında kullanılabilir bir malzeme yapmaktadır. Özellikle, son yıllarda karbon nanotüp-polimer kompozitler malzeme araştırma komünitelerince büyük önem kazanmıştır. Deneysel açıdan test edilmesi, üretilmesi ve nanotüp-polimer karışımlarının uygulanması bazı zorluklar içerdiğinden, nanotüplerin ve nanotüplerle güçlendirilmiş polimer kompozitlerin nümerik modellemesi büyük önem taşımaktadır.Bu tezin temel amacı, karbon nanotüplerin ve Poli Eter Eter Keton (PEEK) polimerinin mekanik özelliklerini, bunun yanı sıra KNT/PEEK arayüz etkileşimlerinin doğasını,Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi (YFT) ve Moleküler Dinamik (MD) tekniği kullanarak incemelektir. PEEK polimeri 3.6 GPa seviyelerinde yüksek elastisite modülüne ve ∼ 370◦C gibi yüksek erime sıcaklığına sahip olan (bu değer KNTler ile güçlendirildiğinde 390◦ C seviyelerine ulaşabilmektedir) termoplastik bir malzeme olup, bu özellikleri sayesinde uzay araçları, nükleer reaktörler, petrol ve jeotermal kuyular gibi zorlu koşullarda kullanıma uygundur.
Özet (Çeviri)
Carbon nanotubes are allotropes of carbon with a cylindrical nanostructure. A nanotube can roughly be described as a rolled-up graphene sheet, which is a two dimensional hexagonal arrangement of carbon atoms, often referred to as a honeycomb lattice. Carbon nanotubes, much like their parent material graphene, are characterized by high strength, high Young modulus, durability and tunable electronic behavior. As a result of these superior properties, CNTs have been used in diverse technologically relevant applications over the decades since their successful synthesis. In particular, CNT-polymer composites have gained considerable interest in the materials research community in recent years. The testing, manipulating and design of viable mixtures of nanotubes and polymers presents challenges from an experimental point of view. For this reason, numerical modeling of nanotubes and nanotube reinforced polymers is important. The main objective of this thesis is to examine mechanical properties of carbon nanotubes, Poly Ether Ether Ketone (PEEK) polymer and physical properties of their interface by using Density Functional Theory (DFT) and Molecular Dynamics (MD) techniques. PEEK is a semi-crystalline thermoplastic polymer which has remarkable mechanical properties with a Young modulus of 3.6 GPa and a rather high melting temperature ∼ 370◦ C (when it is reinforced with CNTs this melting point can reach 390◦ C). Thanks to these properties, PEEK is suitable for use in extreme conditions, such as spacecraft, nuclear power plants, petroleum and geothermal wells.
Benzer Tezler
- Mechanical properties of boron nanotubes
Bor nanotüplerin mekanik özellikleri
ERDEM ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Interactions of lithium-carbon nanosystems: Molecular dynamics simulations and density functional theory calculations
Nanosistemlerde lityum-karbon etkileşmeleri: Moleküler dinamik modellemeler ve yoğunluk fonksiyonu teoremi hesapları
RENGİN PEKÖZ
Doktora
İngilizce
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. ŞAKİR ERKOÇ
- Çevresel faktörlerin DNA'nın moleküler yapısı ve elektriksel iletkenliği üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Effects of environment on the molecular structure and electrical conductivity of DNA
SÜMEYYE GÖKCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyoteknolojiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN EMRE ÖREN
- Nanoteknolojide yerel olmayan çubuk teorisinin statik ve dinamik problemleri
Static and dynamic problems of nonlocal beam theory in nanotechnology
OLCAY OLDAÇ
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Molecular dynamics simulations of GR/GO-polyurethane/polyurea nanocomposites
GR/GO-poliüretan/poliüre nanokompozitlerinin moleküler dinamik simülasyon yöntemleri ile incelenmesi
BERİN SAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EROL YILDIRIM
DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ