Development of silica fiber reinforced polybenzoxazine composites filled with alumina particles as ablative materials
Ablatif malzeme olarak silika fiberle güçlendirilmiş alumina parçacık katkılı polibenzoksazin kompozitlerin geliştirilmesi
- Tez No: 915209
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SİMGE ÇINAR AYGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Havacılık endüstrisi fenolik bazlı ablatif malzemelerin insan sağlığına zararlı ve toksik olması nedeniyle alternatiflerini aramaktadır. Fenoliklere en büyük alternatif adaylarından birisi yüksek ısı dayanımı ve düşük toksikliği nedeniyle polibenzoksazin malzemelerdir. Bu tez içeriğinde silika elyaf kumaş ve mikron altı boyutlarda alumina parçacık içeren polibenzoksazin kompozitlerin üretilmesi ile polibenzoksazin malzemenin termal ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesini içermektedir. Polibenzoksazin kompozitlerin bükülme ve tabakalar arası kesme mukavemetleri başarılı bir şekilde sırasıyla yaklaşık %11 ve %27 olarak artmıştır. Literatürde yer alan elyafla güçlendirilmiş kompozitler içinde en düşük kütle ablasyon yanma hızlarından birisi olan 0.0284 g/s'lik kütle ablasyon yanma hızı polibenzoksazin kompozite sadece kütlece %3 oranında mikron altı boyutta alumina parçacık eklenmesi ile elde edilmiştir. Bu alumina katkısının yapıldığı polibenzoksazin kompozit içeriğinde alumina bulunmayan ablatif kompozite göre %15 daha düşük ablasyon yanma hızına sahip olmuştur ve bu durum daha iyi bir yalıtım performansı göstereceğinin ifadesidir. Bu umut vaat eden araştırma alumina katkısına sahip olan silika fiber kumaşla güçlendirilmiş polibenzoksazin kompozitlerin artan mekanik özelliklerini, iyileştirilmiş termal dayanımını ve düşmüş ablasyon yanma hızını ortaya koymaktadır. Ayrıca bu tez kapsamında yapılan çalışmalar göstermektedir ki polibenzoksazin bazlı malzemeler roketler ve füzelerin motor gövdelerinde, harp başlıklarında, nozullarda ve yanma odalarında ablasyon/yalıtım malzemesi olarak fenolik bazlı malzemeler yerine kullanılma potansiyeli taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
The aerospace industry is seeking a replacement of phenolics to use in ablative materials because of their toxicity to human health. One of the most promising candidates is polybenzoxazine materials because of their extreme heat resistance and less toxicity. This thesis introduces thermal and mechanical properties improvement of polybenzoxazine materials by manufacturing a silica fiber-reinforced polybenzoxazine composite with the incorporation of submicron sized alumina particles. The flexural and interlaminar shear strengths of the polybenzoxazine composites were successfully risen ~11% and ~27%, respectively. One of the lowest mass ablation rates of fiber-reinforced ablative composites in the literature, 0.0284 g/s, has been achieved in the oxyacetylene test by the addition of only 3 wt% submicron alumina particles into the composite. This alumina addition reduced the ablation rate by ~15% compared to neat polybenzoxazine composite indicating increased insulation performance for alumina added polybenzoxazine composite. This promising research points out the increased mechanical properties, improved thermal durability, and reduced ablation rate of the silica fiber-reinforced polybenzoxazine composites filled with alumina particles, and this thesis proves that polybenzoxazine materials are favorable candidates for ablation/insulation materials to be used in thermal protection systems of aerospace vehicles instead of toxic phenolic based materials.
Benzer Tezler
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT
- Alkalilerle aktive edilmiş yüksek fırın cürufu bağlayıcılı lifli kompozit geliştirilmesi
Development of a fiber reinforced composite with alkali activated ground granulated blast furnace slag
SERDAR AYDIN
Doktora
Türkçe
2010
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiYapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT BARADAN
- Development of carbon nanotube reinforced adhesives for adhesive bonding of aluminum/BFRP sheets
Alüminyum/BFRP levhalarin adeziv yapiştirilmasinda karbon nanotüp katkili yapiştiricilarin geliştirilmesi
EGE GÜLÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ERTUĞRUL
- Yüksek sıcaklık uygulamaları için farklı silika formları ile ablatif termoset kompozitlerin geliştirilmesi
Development of ablative thermoset composites with different silica forms for high temperature applications
CANSU AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Bazalt lif takviyeli geopolimer betonun çarpma etkisindeki performansının incelenmesi ve modellenmesi
Investigation and modeling of the impact performance of basalt fiber reinforced geopolymer concrete
HİRANUR GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiMunzur Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERİVAN YILMAZER POLAT