Investigation of photothermal radiometry method for thermal characterization of polymer composites
Polimer kompozitlerin ısıl karakterizasyonu için fototermal radyometri yönteminin incelenmesi
- Tez No: 833592
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPASLAN TURGUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Polimer kompozitler, Termal iletkenlik, Termal yayınım, Polymer composites, Thermal conductivity, Thermal diffusion
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Malzeme teknolojisindeki gelişmeler dikkate alındığında, polimer kompozitlerin termofiziksel özelliklerinin belirlenmesi mühendislik tasarımı açısından büyük önem taşımaktadır. Karakterizasyon teknikleri arasında fototermal radyometri (FTR) yöntemi, çeşitli malzemelerin termofiziksel karakterizasyonunu belirlemek için kullanılan temassız ve tahribatsız bir ölçüm yöntemidir. FTR yönteminin temeli genel olarak modüle edilmiş bir lazer ışınının malzeme yüzeyinde soğurulması ile yayılan kızılötesi (KÖ) radyasyondaki değişikliklerin tespit edilmesi prensibine dayanmaktadır. Polimer kompozitler, düşük uyarım gücünde ve düşük frekans aralığında ısıl yayınım katsayısının elde edilmesini sağlayan güçlü KÖ radyasyon emisyonuna sahip olmaları sayesinde FTR ölçümleri için uygun örneklerdir. Bu tez kapsamında, polimer kompozitlerin ısıl yayınım katsayılarını ölçmek için, düşük frekanslı çalışma aralığına ve arka tespit konfigürasyonuna sahip, özel olarak modifiye edilmiş modüle edilmiş bir PTR yöntemi tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Deney düzeneğinin doğruluğu ve geçerliliği belirlenmiştir. Bu amaçla deneysel sonuçlar klasik FTR yönteminde elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Son olarak, grafen nanoplakalar, karbon siyahı dolgu maddeleri ve bu dolgu maddelerinin hibrit kombinasyonları ile güçlendirilmiş EPDM nanokompozitlerinin ısıl yayınım katsayıları, geliştirilen düşük frekanslı FTR yöntemi ile incelenmiştir. Sonuçlara dayanarak, karbon bazlı nanomalzemelerin hibrit polimer nanokompozitlerin termal özellikleri üzerindeki sinerjik etkisi araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Considering the advances in material technology, determining the thermophysical properties of polymer composites has great importance for engineering design. Among characterization techniques, the photothermal radiometry (PTR) method is a noncontact and nondestructive method utilized to obtain the thermophysical characterization of various materials. The basis of PTR method relies on detecting variations in infrared radiation (IR) emitted by the modulated laser absorption beam from the material surface. Polymer composites are favorable samples for PTR measurements since they have strong IR emissivity that allows obtaining thermal diffusivity at low excitation power and low frequency range. In the scope of the thesis, a specially modified modulated PTR method with a low-frequency operating range and back detection configuration is designed and developed to measure the thermal diffusivity of the polymer composites. The accuracy and validation of the experimental setup are determined. For this purpose, the experimental measurements are compared with the results from the classical PTR method. Finally, the thermal diffusivity of EPDM composites reinforced with carbon black and graphene nanoplatelets fillers and their hybrid combinations are investigated using the developed low frequency PTR method. Based on the results, the synergistic effect of carbon fillers on the thermophysical properties of hybrid polymer composites was investigated.
Benzer Tezler
- Investigation of photothermal properties of bismuth-tin core-shell particles derived from liquid metals
Sıvı metallerden elde edilen bizmut-kalay çekirdekkabuk parçacıklarının fototermal özelliklerinin incelenmesi
DOĞU ŞEYDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİMGE ÇINAR AYGÜN
- Investigation of the Photothermal Heating Potential of Small Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles
Küçük süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıkların fototermal ısınma potansiyellerinin incelenmesi
KÜBRA BİLİCİ
Doktora
İngilizce
2019
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- Investigation of MXenes in combinational Photothermal/Photodynamic therapy and immunotherapy
Kombine Fototermal/fotodinamık tedavi ve immünoterapide MXenlerin araştırılması
BERFİN İLAYDA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AÇELYA YILMAZER AKTUNA
- Preparation of nanostructures with high light to heat conversion and investigation of their photothermal efficiencies
Yakın kızılötesi bölgede yüksek ışık-ısı çevrimine sahip özgün nanoyapıların hazırlanması ve fototermal etkinliklerinin araştırılması
ZUHAL SELVİ VANLI GÜNER
- Kompozit nanoparçacıklar aracılığıyla gerçekleştirilen fototermal terapinin meme kanseri üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of photothermal therapy via composite nanoparticles on breast cancer
DUYGU DENİZ USTA SALİMİ
Doktora
Türkçe
2023
Tıbbi BiyolojiGazi ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİYE SEDA YAR SAĞLAM