Geri Dön

Surface modification of micronized quartz powders and investigation of additives as filling material in polymer matrix composite materials

Mikronize kuvars tozlarının yüzey modifikasyonunun yapılması ve polimer matrisli kompozit malzemelerde dolgu malzemesi olarak incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 641459
  2. Yazar: ORHAN AKYÜZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞERAFETTİN DEMİÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 140

Özet

Kompozit malzemelerin performansına etki eden en önemli etkenlerden birisi, dolgu ve matris malzemelerinin arayüzey uyumudur. Her iki malzemenin arayüzey uyumunu artırmak için çeşitli kimyasal yöntemler uygulanmaktadır. Bunların en başında matris-dolgu malzemesi bağını/etkileşimini güçlendirmek için yüzey aktif ajanların kullanıldığı ve dolgu malzemesinin yüzeyine kimyasal bir işlemin uygulandığı yüzey modifikasyon tekniğidir. Bu tekniğin temeli, yüzey aktif ajanlarla kimyasal işleme tabi tutulan dolgu malzemesi ile matris malzemesi arasında fiziksel bir bağ kuvvetinin yanında kimyasal bağ oluşturularak matris-dolgu malzemesi uyumunun artırılmasına dayanmaktadır. Bu çalışmada ilk olarak dolgu malzemesi olarak kullanılan mikronize kuvars (MQ) tozları, 4 farklı yüzey modifikasyon ajanı ile muamele edilerek yüzey modifikasyon işlemi yapılmıştır. Daha sonra mikronize kuvars, ticari olarak temin edilen silanize kuvars (SQ) ve yüzey modifikasyonu yapılmış mikronize kuvars tozları ve matris malzemesi (Polipropilen, PP) birlikte yüksek hızlı termokinetik karıştırıcı ile karıştırılarak kompozit malzeme üretimleri gerçekleştirilmiştir. Yüzey modifikasyonu işlemine tabi tutulan kuvars katkılandırmanın, üretilen polimer esaslı, kompozitlerin mekanik, viskoelastik, termal ve morfolojik özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Katkılandırma ile üretilen kompozitlerin mekanik özelliklerini belirlemek için mekanik test makinesinde çekme ve 3 nokta eğme testleri yapılmıştır. Bu kompozitlerin viskoelastik davranışları, dinamik mekanik analiz (DMA) sistemi ile test edilmiştir. Dolgu malzemesi-matris arayüzey uyumu taramalı elektron mikroskobu (SEM) tekniği ile görüntülenmiştir. Kompozitlerin termal özelliklerini belirlemek için termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve termal iletkenlik (TC) testleri yapılmıştır. Üretilen kompozitlerin kimyasal bağ ve spektroskopik özelliklerinin belirlenmesi için fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) tekniği kullanılmıştır. İncelemeler sonucunda mikronize kuvars katkısının PP'nin çekme modulü, eğilme modülü, termal iletkenliği ve viskoelastik özellikleri geliştirdiği görülmüştür. Yüzey modifikasyonlu örneklerin modifikasyonsuz örneklerle karşılaştırıldığında mekanik ve termal özellikleri geliştirdiği görülmüştür.

Özet (Çeviri)

The interfacing compatibility of the matrix material with the filler material in composite materials is one of the most important factors affecting the performance of the composite. A wide variety of chemical methods are applied to increase the interfacial compatibility of the matrix material with the filler material. The most important of all is the surface modification technique, in which surface-active agents are used to reinforce the matrix-filler bond and where a chemical process is applied to the surface of the filler material.This technique is based on the chemical treatment of the filler material with surface active agents to increase the compatibility of the matrix-filler materials by forming chemical bond(s) between the matrix material and the filler as well as a physical strength in their interactions. In this study, micronized quartz (MQ) powders, in order to be used as filling material, were first modified with four different surface modification agents. Then, micronized quartz, commercially available as silanized quartz (SQ) and surface modified micronized quartz powders were mixed with Polypropylene (PP) being used as matrix material by high-speed thermokinetic mixer in order to produce composite materials. The effect of surface modification of filler material on the mechanical, viscoelastic, thermal and morphological properties of the produced polymer-based quartz added composite materials was investigated. Tensile and three point bending tests were performed on the universal mechanical testing machine to determine the mechanical properties of the produced composites. Viscoelastic behavior of composites were tested by dynamic mechanical analysis (DMA) system. Filling material-matrix interface compatibility of the produced materials was visualized by scanning electron microscopy (SEM) technique. Thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and thermal conductivity (TC) tests were performed to determine the thermal properties of composites. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to determine the bonding types and spectral properties of the produced composites. As a result of these investigations, it is clear that addition of micronized quartz develops tensile modulus, thermal conductivity and viscoelastic properties of the matrix material, PP. It was also observed that mechanical and thermal properties of samples are improved after the surface modification when compared to non-modified samples.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    823225

    Kalsitin yüzey modifikasyonu ve farklı mineral dolgu karışımlarının polimerin dispersiyon ve termal özelliklerine etkisinin incelenmesi

    Surface modification of calcite and investigation of the effect of different mineral filler mixtures on dispersion and thermal properties of polymer

    AHMAD FARID EHSAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Maden Mühendisliği ve MadencilikNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖNER YUSUF TORAMAN

  2. Tez No

    16492

    Çözücü buharlaştırılması yöntemi ile paramanyetik polistiren partiküllerin elde edilmesi ve partikül yüzeylerine 'zwitterionic' özellik kazandırılması

    Başlık çevirisi yok

    SERAP YENİGÜN(ERDEM)

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

  3. Tez No

    624947

    Elektriksel kıvılcımla işlemede hidroksiapatit toz katkısının yüzey bütünlüğüne etkisi

    The effect of hydroxyapatite powder additives on surface integrity in electrical discharge machining

    YASİN EFE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİHAL EKMEKCİ

  4. Tez No

    76021

    Characterization of micronsized poly (ethylene terephthalate) filled high density polyethylene composites

    Mikron boyutta poli (etilen tereflatat) dolgulu yüksek yoğunluklu polietilen kompozitlerin karakterizasyonu

    TÜLİNAY DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN DİNÇER

  5. Tez No

    271463

    Karıştırmalı bilyeli değirmende kalsitin yüzey modifikasyonu ve ürün özellikleri

    Surface modification of calcite in stirred ball mill and its product feature

    EMİNE YOĞURTCUOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Maden Mühendisliği ve MadencilikNiğde Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. METİN UÇURUM

Geri Dön