Geri Dön

Grafen/Sİ3N4 ile nano boyutta katkılandırılmış termoplastiğin mekanik özelliklerinin incelenmesi

Investigation the mechanical properties of thermoplastic nano-doped with graphene/Sİ3N4

  1. Tez No: 789809
  2. Yazar: OSMAN DALAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FAZİLET ZÜMRÜT BİBER MÜFTÜLER, DR. ÖĞR. ÜYESİ COŞKUN HARMANŞAH
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 99

Özet

Tez çalışmasında; çevre dostu ve geri dönüştürülebilir termoplastik malzeme olan Polilaktik asit (PLA), Grafen ve Silisyum nitrür (Si3N4) karışımı, bir nanokompozitin mekanik özellikleri araştırılmıştır. Deneysel aşamada ilk olarak, nano boyuttaki grafen ve Si3N4 % 0,5, % 1 ve, % 2 oranlarında PLA'ya eklenerek çift vidalı ekstrüder ile homojen olacak şekilde karıştırılmıştır. Elde edilen nanokompozit grupları ve referans olarak kullanılan PLA ile, 185-195 °C aralığında tek vidalı ekstrüder ile filament üretimi gerçekleştirilmiştir. Sonraki aşamada ise, filamentlerden 3D yazıcı kullanılarak test numuneleri üretilmiş ve bu numunelerin çekme ve yorulma testleri yapılmıştır. Elde edilen test sonuçlarına göre; çekme mukavemeti en çok % 0,5 katkılı PLA/Grafen/Si3N4 malzemesinde görülmüştür. Bu oranda çekme mukavemeti PLA malzemesine kıyasla % 62,5 arttığı tespit edildi. Ancak grafen ve Si3N4 katkı oranının artışıyla birlikte % 0,5 katkılı nanokompozit malemeye göre çekme mukavemeti azalmaktadır. Ayrıca yorulma ömrü en iyi % 0,5 katkılı PLA/Grafen/Si3N4 malzemesi olarak tespit edilmiştir. Tez çalışması, termoplastik esaslı nanokompozitlerin eklemeli imalat ile üretimine ve otomotiv, havacılık ve uzay endüstrilerinde kullanımına yönelik mevcut olanakları arttıracak yönde katkıda bulunabileceği düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the mechanical properties of a nanocomposite of Polylactic acid (PLA), Graphene and Silicon nitride (Si3N4), an environmentally friendly and recyclable thermoplastic material, were investigated. At the experimental stage, nano-sized graphene and Si3N4 were added to PLA at 0.5 %, 1 % and 2 % ratios and mixed homogenously with a twin screw extruder. With the obtained nanocomposite groups and PLA used as reference, filament production was carried out with a single screw extruder in the range of 185-195 °C. In the next stage, test specimens were produced from the filaments using a 3D printer and tensile and fatigue tests of these specimens were performed. According to the test results obtained; the highest tensile strength was observed in PLA/Graphene/Si3N4 material with 0.5 % additive. At this rate, the tensile strength increased by 62.5 % compared to PLA material. However, with the increase of graphene and Si3N4 additive ratio, the tensile strength decreases compared to 0.5 % doped nanocomposite material. In addition, the best fatigue life was determined as 0.5 % doped PLA/Graphene/Si3N4 material. It is thought that the thesis study can contribute to the production of thermoplastic based nanocomposites by additive manufacturing and to increase the existing opportunities for their use in automotive, aerospace and aerospace industries.

Benzer Tezler

  1. İndüksiyonla sıcak işlemin grafen/Si3N4 takviyeli Al2024 esaslı kompozitlerin mekanik özelliklerine ve mikroyapısına olan etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of hot treatment by induction on the mechanical properties and microstructure of graphene/Si3N4 reinforced Al2024 based composites

    ÜMMET MAHMUTOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT CAN ŞENEL

  2. Grafen-takviyeli nanokompozitlerin içyapı ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkinin araştırılması

    Investigation of the relationship between internal structure and mechanical properties of graphene-reinforced nanocomposities

    BETÜL ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BAYRAK

  3. SiAlON seramiklerinin mikroyapı ve özelliklerine grafen ilavesinin etkisi

    The effect of graphene addition to the microstructure and properties of SiAlON ceramics

    ALPER ÇINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Seramik MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERVET TURAN

  4. Grafen- Si3N4 takviyeli titanyum hibrit kompozitlerin tribolojik özelliklerinin incelenmesi

    Investigations on tribological properties of graphene-Si3N4 reinforced Ti64 matrix hybrid composites

    HALİL İBRAHİM BİLİCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiHitit Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF KANCA

    DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ

  5. Atık alüminyum kullanarak grafen ve silisyum nitrür takviyeli kompozit üretimi ve karakterizasyonu

    Characterisation and production of graphene and silicon nitride reinforced composites with using waste aluminium

    BURAK ÖZTOP

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ