Geri Dön

Elastomer-metal kompozitlerin hazırlanması ve iletkenlik özelliklerinin incelenmesi

Preparation of elastomer-metal composites and investigation of conductivity properties

PDF İndir

  1. Tez No: 728872
  2. Yazar: EMEL COŞKUN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SATILMIŞ BASAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hitit Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 234

Özet

Kompozitler, birden fazla ve birbiri içinde çözünmeyen malzemelerin bir araya gelmeleri ile oluşan malzemelerdir. Genellikle düşük dayanıma sahip matris ana fazı ve bu faz içine dağılmış takviye malzemesinden meydana gelmektedir. Polimerler uzun yıllar iletkenlik açısından yalıtkan malzemeler olarak kullanılmış olup çeşitli katkı maddeleri ile bu özellikleri geliştirilmektedir. Günümüzde otomotivden uzay ve havacılık sanayine, ev aletleri ve denizcilikten savunma sanayine kadar bir çok alanda kompozit malzemeler eski çağlardan beri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, matris malzeme olarak polibütadien (PBD) kullanılmış olup, takviye mazlemesi olarak da çinko, bakır ve nikel tozları ve karbon siyahı (CB) kullanılarak, farklı oranlarda CB ve metal tozları içeren CB/PBD ve Metal Tozu/CB/PBD kompozitleri hazırlanmıştır. Hazırlanan bu kompozitlerin direnç, iletkenlik, özdirenç ve öziletkenlik özellikleri incelenmiştir. İlk olarak, hazırlanan kompozitlerin iletkenlik özelliğine zamanın etkisi olup olmadığını belirlemek amacı ile, hem basınç altında hem de basınç olmadan yapılan direnç ölçümleri incelenerek, zamanla kompozitlerin elektriksel özelliklerinde değişiklik olmadığı gözlenmiştir. Katkı maddesi cinsi ve miktarı dikkate alınarak değerlendirilmeler yapılmıştır. Yapılan ön deneme ölçümleri sonucunda %40-50 Zn tozu içeren Zn/PBD kompozitlerinde %43 Zn tozu içeren örneklere kadar iletkenlik sağlanamazken değişik oranlarda CB ilavesi ile daha düşük Zn içeriklerinde bile iletkenlik sağlanabilmiştir. Burada CB' in sinerjik etkisi ile uyumlaştırıcı görevi yaptığı söylenebilir. Ön deneme sonuçlarına burada yer verilmemiştir. Sonraki çalışmalarda, katkı maddesi olarak Zn, Cu, Ni metal tozları her biri %0-60 oranında, PBD ve CB ise her birinde aynı oranda kullanılmıştır. Zn, Ni ve Cu metal tozları ile hazırlanan örneklerle elde edilen elektriksel iletkenlik Cu>Ni>Zn olarak gözlenirken, düşük metal tozu yüklemesinde aynı miktar CB için, yüksek direnç değerleri elde edilmiştir. En etkin iletkenlik özelliklerinin elde edilmesi amacı ile yapılan karşılaştırmalarda, metal tozu dolgulu kompozitlerinin düşük miktarlarda eklenmesi halinde dahi elektriksel iletkenlik özelliği gösterdiği gözlenmiştir. En iyi sonuçlara Cu içeren kompozitlerde ulaşılmıştır. Isıl iletkenlik katsayısı ise artan dolgu maddesi konsantrosyunu ile artması beklenirken Zn katkılı kompozitte azaldığı gözlenmiştir. Cu ve Ni içeren kompozitlerde ısıl iletkenlik artarken %40 metal dolgusundan itibaren sabit eğri çizmiştir.

Özet (Çeviri)

Composites are materials formed by the combination of more than one and insoluble materials in each others. It usually consists of a low strenght matrix main phase and reinforcement material dispersed in this phase. Polymers have been used as insulating materials in terms of conductivity for many years and these properties are being improved with various additives. Today, composite materials have been used since ancient times in many fields such as from automotive to aerospace industry, from home appliances and from maritime to defence industry. In this study, polybutadiene (PBD) was used as matrix material, and prepared CB/PBD and Metal Powder/CB/PBD composites which is containing different proportions of CB and metal powders by using zinc, copper, nickel powders and carbon black (CB) as reinforcing material. The resistance, conductivity, resistivity and conductivity properties of these prepared composites were investigated. Firstly, in order to determine whether time has an effect on the conductivity of the prepared composites, resistance measurements made both under pressure and without the effect of pressure were examined and it was observed that there was no change in electrical properties of the composites over the time. Evaluations were made by considering the type and amount of additives. As a result of the preliminary test measurements, while conductivity could not be achieved in Zn/PBD composites containing 40-50% Zn powder, up to the samples containing 43% Zn powder, conductivity could be achieved even at lower Zn contents with the addition of CB at different rates. Here, it can be said that CB acts as a compatibilizer with its synergetic effect. Pre-trial results are not included here. In the following studies, Zn, Cu, Ni metal powders were used as additives at a rate of 0-60% each, while PBD and CB were used at the same rate in each. While the electrical conductivity obtained with the samples prepared with Zn, Ni and Cu metal powders was observed as Cu>Ni>Zn, high resistivity values were obtained for the same amount of CB at low metal powder loading. In comparisons made with the aim of obtaining the most effective conductivity properties, it has been observed that metal powder filled composites exhibit electrical conductivity properties even when added in small amounts. The best results were achieved in composites containing Cu powder. While the thermal conductivity coefficient is expected to increase with increasing filler concentration, it has beed observed to decrease in Zn doped composites. While the thermal conductivity increased in Cu and Ni containing composites, it drew a constant curve starting from 40% metal filling.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    485266

    Synthesis and characterization of one-side polypyrrole coated conductive and flexible polyurethane films

    Tek yüzeyi polipirol kaplı iletken ve esnek poliüretan filmlerin sentez ve karakterizasyonu

    MELİS KARAKUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU

  2. Tez No

    425773

    Poss esaslı nanokompozitlerin foto-'click' tepkimesiyle hazırlanması ve endüstriyel uygulamaları

    Preparation of poss-based nanocomposites by photoinduced CuAAC click reaction and their industrial application

    İREM ARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova Üniversitesi

    Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN

  3. Tez No

    201831

    Synthesis of zeolite-polymer composites for biological applications

    Zeolit-polimer kompozitlerinin biyolojik uygulamalar için sentezi

    KÜBRA KAMIŞOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURCAN BAÇ

    PROF. DR. NESRİN HASIRCI

  4. Tez No

    418381

    Manufacturing of polymer/metal macro composites by plastic injection molding and investigating the effects of process parameters

    Plastik enjeksiyon yöntemi ile polimer/metal makro kompozitlerin imalatı ve işlem parametrelerinin incelenmesi

    BURAK YAVUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MİHRİGÜL EKŞİ ALTAN

  5. Tez No

    185165

    Polipropilen kompozitlerin termoplastik elastomerler ile modifikasyonlarının mekanik özelliklerine etkisi

    The effect of thermoplastic elastomers on the mechanical properties of polypropylene composites

    ONUR BALKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Mühendislik BilimleriMarmara Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. HALİL DEMİRER

Geri Dön