Synthesis, characterization, and determination of mechanical properties of epoxy nanocomposites from reduced grapheneoxide
İndirgenmiş grafen oksitten epoksi nanokompozitlerin sentezi,karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
- Tez No: 877827
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET YAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Epoksi, olağanüstü mekanik niteliklere, termal stabiliteye, kimyasal ve korozyon direncine, az büzülmeye, uygun fiyata ve üretim kolaylığına sahip, oldukça esnek ve yaygın olarak pazarlanan bir maddedir. RGO'nun olağandışı düzlemsel yapısı ve olağanüstü mekanik özellikleri, termal iletkenliği ve elektriksel iletkenliği, onu yüksek performanslı polimer nanokompozitlerin üretimi için oldukça umut verici kılmaktadır. Bir sonraki model taşıma motorları, halihazırda çalışmakta olan motorlara kıyasla daha yüksek bir mukavemet/hafiflik oranına sahip olacak şekilde geliştirildi; bu, karbon bazlı malzemelerden yapılmış kompozitler/nanokompozitlerin kullanılmasıyla elde edildi. Polimer bazlı nanokompozitler temiz polimerlerden farklı elektriksel, mekanik ve termal özelliklere sahip olduğundan yapışkan bileşenler gibi ilgili alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Mükemmel mekanik özellikler sergileyen epoksi/iletken dolgu nanokompozitleri piyasada oldukça umut verici bir malzeme olarak bilinmeye başlamıştır. Bu çalışma, grafen/epoksi nanokompozitlerin termal ve mekanik özelliklerini araştırmayı amaçlamaktadır ve bu çalışmada, indirgenmiş grafen oksit (rGO)-epoksi nanokompozitlerin hazırlanması için kolay ve düşük maliyetli bir yöntem benimsenmiştir. RGO, Doruk Grafen'den (Anbiokim Doruk, Türkiye) elde edildi ve Xışını kırınım analizi, Raman spektroskopisi ve Yüksek Çözünürlüklü Transmisyon Elektron Mikroskobu (HRTEM) ile karakterize edildi. rGO-Epoksi nanokompoziti (rGO %5) saf epoksiden %90 daha yüksek bir gerilim sergiledi. %1 rGO eklenmesiyle çekme mukavemeti, Young modülü ve darbe mukavemeti gibi mekanik özellikler sırasıyla %24, %16 ve %18 oranında arttırıldı. Gerilme-gerinim eğrisinin rGO ile çok iyi iyileştirildiği söylenebilir. Bu araştırmanın bir diğer amacı, nanokompozit epoksi/rGO'nun anti-radar özellikleri için dielektrik sabit test sonuçlarını elde etmektir. Bu testin sonuçlarından, epoksinin rGO ile karıştırılmasının dielektrik sabitini arttırdığı ve dolayısıyle antiradar olarak kullanılabilme potansiyeli taşıdığı sonucuna varıldı. rGO-epoksi nanokompoziti (rGO %3) saf epoksiden %87 daha yüksek bir dielektrik sabiti sundu. Oda sıcaklığında rGO içeriğinin artmasıyla termal iletkenlikler artma eğilimindedir. Kaydedilen maksimum termal iletkenlik, ağırlıkça %3 rGO/epoksi kompozit için 0,210 W/mK idi. Saf epoksi polimerin karşılık gelen termal iletkenliği 0,170 W/mK'dir.
Özet (Çeviri)
Epoxy is a highly flexible and extensively marketed substance with exceptional mechanical qualities, thermal stability, chemical and corrosion resistance, little shrinkage, affordability, and simplicity of production. The unusual planar structure and exceptional mechanical characteristics, thermal conductivity, and electrical conductivity of rGO make it very promising for the production of high-performance polymer nanocomposites. The next model transport motors have been developed to possess a higher strength-to-light weight ratio compared to the motors already in operation, achieved by the use of composites/nanocomposites that are made from carbon-based materials. Since polymer-based nanocomposites have different electrical, mechanical, and thermal characteristics from clean polymers, they have been used extensively in related fields like adhesive components. Epoxy/conducting filler nanocomposites exhibiting excellent mechanical characteristics have become known as a very promising material in the market. This study aims to investigate the thermal and mechanical properties of graphene/epoxy nanocomposites and in this work, a facile and low-cost method was adopted to prepare reduced graphene oxide (rGO)-epoxy nanocomposites. The rGO was obtained from Doruk Grafen (Anbiokim Doruk, Turkey) and characterized by X-ray diffraction analysis, Raman spectroscopy, and High-resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM). The rGO-Epoxy nanocomposite (rGO 5%) presented a 90% higher strain than neat epoxy. With the addition of 1% of rGO, the mechanical properties such as tensile strength, Young's modulus, and impact strength were enhanced by 24%, 16%, and 18%, respectively. It can be said that the stress-strain curve is improved very well by rGO. Another purpose of this research is to dielectric constant test results for the anti-radar properties of nanocomposite epoxy/rGO from the results of this test. It can be seen that the epoxy mixing with rGO has increased the dielectric constant and thermal conductivity. These results show that the obtained nanocomposites have potential anti-radar because the rGO-epoxy nanocomposite (rGO 3%) presented an 87% higher dielectric constant than neat epoxy. The thermal conductivities tend to increase with increasing rGO content at room temperature. The maximum thermal conductivity recorded was 0.210 W/mK for the 3 wt% rGO/epoxy composite. The corresponding thermal conductivity of the neat epoxy polymer is 0.170 W/mK.
Benzer Tezler
- Identification of mechanical properties of graphene-epoxy nanocomposites using nanoindentation technique
Nanoindentasyon yöntemi ile grafin-epoksi nanompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi
OSMAN BAYRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN ÜMİT ÇOLAK
- Bitkisel yağlardan polimerize olabilen monomer sentez ve polimerleşmesi
Plant oil based polymerizable monomer synthesis and polymerization reaction
ABDULLAH SAYILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ESEN
- Bitki ekstraktı içeren kitosan agar hidrojellerin sentezi ve antioksidan özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of chitosan agar hydrogels containing plant extract and investigation of antioxidant properties
BEKİR ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaHatay Mustafa Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHİR TİMUR
- Çeşitli adsorbanlar ile hümik bileşiklerinin adsorbsiyonu üzerine bir çalışma
Başlık çevirisi yok
SELMA KAYA
- Ultraviyole ışıkla kürlenebilen organik-inorganik hibrit malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of UV-curable organic-inorganic hybrid materials
BORAN BERBEROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÇAKIR