Geri Dön

Effects of filler type and morphology on thermoplastic nanocomposites: Thermal, electrical and mechanical properties

Dolgu maddesi tipi ve morfolojisinin termoplastik nanokompozitlere etkileri: Isıl, elektriksel ve mekanik özellikler

  1. Tez No: 642208
  2. Yazar: TUBA EVGİN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 381

Özet

Son yıllarda, iyileştirilmiş özelliklere sahip malzeme olabilme potansiyelleri nedeniyle karbon-bazlı katkı maddeleri, özellikle karbon nanotüp (KNT) ve grafen nano plakalar (GnP), ile güçlendirilmiş polimer nanokompozitler artan ilgi görmektedir. Diğer katkı maddeli kompozitlerle karşılaştırıldığında, bu kompozitler ısıl, elektriksel ve mekanik özelliklerde daha iyi bir artış göstermektedir. Fakat, karbon-bazlı katkı maddelerinin polimerlerdeki dağılımı, uygulamalarını ve onları içeren nanokompozitlerin performansını kısıtlayan bir engeldir. Bu sorunu çözmek için en basit yöntem hibrit katkı maddelerinin polimer matrise eklenmesidir. Bu tezin temel amacı, karbon bazlı katkı maddelerinin sinerjik etkisinin, ağırlık oranının ve boyutunun ısıl, elektriksel ve mekanik özellikler üzerine etkilerini incelemektir. Bu amaçla, katkı maddesinin boyutunun yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE)-bazlı nanokompozitlerin özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi için, farklı en-boy oranına sahip iki tip KNT ve farklı boyutlara sahip üç tip GnP kullanılmıştır. Tüm numuneler eriyik harmanlama yöntemi ve ardından kalıp sıkıştırma yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Boyut ve sinerjik etkisini daha iyi anlamak için, ilk olarak, sadece KNT veya GnP içeren nanokompozitlerin özellikleri üzerine karbon-bazlı katkı maddelerinin boyut etkisi araştırılmıştır. Daha sonra, katkı maddeleri arasındaki sinerjik etkiyi araştırmak için en iyi performansı gösteren KNT ve GnP aynı anda matrise eklenmiştir. Son olarak, bu özellikleri en iyi şekilde artıran katkı maddelerinin optimum dolgu ağırlık oranını ve boyutunu belirlemek için farklı boyutlarda GnP'ler ve KNT'ler içeren hibrit nanokompozitlerin özellikleri deneysel olarak incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

In recent years, polymer nanocomposites reinforced by carbon-based nanofillers, especially multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) and graphene nanoplatelets (GnPs), have received increasing attention due to their potentials as tailored materials with improved properties. Many studies have been reported that these nanocomposites exhibit better enhancement in thermal, electrical, and mechanical properties compared the nanocomposites with other filler materials. However, the dispersion of carbon-based nanofillers within the polymers is the bottleneck impeding their applications and the performance of the nanocomposites including them. The incorporation of hybrid nanofillers into polymer matrix is the easiest method to overcome this problem. The main objective of this thesis is to investigate the effects of synergic, weight ratio and size of carbon-based nanofillers on the thermal, electrical, and mechanical properties. For this purpose, two different dimensions of MWCNTs and three different dimensions of GnPs were used to investigate the size effect on the high-density polyethylene (HDPE)-based nanocomposites properties. All samples were prepared by using melt mixing, followed by compression molding. To better understand size and synergic effects, first, the size effect of carbon-based nanofillers on the properties of nanocomposites including MWCNTs or GNPs alone were investigated. Then, MWCNTs and GnPs exhibiting the best performance were simultaneously added into the matrix to investigate the synergic effect between nanofillers. Finally, these properties of the hybrid nanocomposites including GnPs and CNTs with different sizes were investigated experimentally to determine optimum filler weight ratio and size which maximally enhance certain properties.

Benzer Tezler

  1. Development of new generation, high performance polypropylene composites

    Yeni nesil, yüksek performanslı polipropilen kompozitlerin geliştirilmesi

    ORKUN KAYMAKÇI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

  2. Haloysit nanotüp dolgu malzemesi ile termoplastik ve termoplastik elastomer polimer matris kompozit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of halloysite filled thermoplastic and thermoplastic elastomer composite materials

    TUĞÇE ÖNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

  3. Production and characterization of polyester/poly(methyl methacrylate) and acrylonitrile butadiene styrene terblends and nanocomposites

    Poliester/polimetil metakrilat/akrilonitril stiren bütadien üçlü karışımları ve nanokompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

    MEHMET ALİ ORAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI

    DR. OSMAN GÖKHAN ERSOY

  4. Investigation of physical and mechanical properties of polyurethane nanocomposites prepared using different types of nano additives

    Farklı nano katkılar ile hazırlanan poliüretan nanokompozitlerinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    BAHAR BÜYÜKKAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

  5. Effect of preparation methods on morphology and rheological properties of PLA/CNC nanocomposites

    Üretim yöntemlerinin PLA/CNC nanokompozitlerinin morfolojik ve reolojik özelliklerine etkisi

    BURCU ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR