Uydu fırlatma sistemleri için silikon reçine matrisli, yüksek dolgu içerikli, kolay uygulanabilen, alev dayanımlı kaplama malzemesi geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of a high-filler, easily applicable flame-resistant coating material with silicone resin matrix for satellite launch systems
- Tez No: 920129
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİNE YAĞMUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 265
Özet
İnsanlığın uzay macerasının başlangıcından itibaren uzay çalışmalarında kullanılan malzemelerin gelişimi için birçok çalışma yapılmıştır. Bu malzemeler arasından uzay limanlarında yüksek roket alevine karşı performans gösterebilecek malzemelerin, kolay uygulanabilen ve oda koşullarında olgunlaştırılabilmeleri dünya çapında dikkat çekmektedir. Ülkemizde Türkiye Uzay Ajansı'nın hedefleri arasında uzaya roket gönderilebilen uzay limanlarının inşa edilmesi önemli bir adımdır. Uzay limanlarında kullanılabilecek bu malzemelerin dünyada üretimi bulunmakta ancak ülkemiz için tedarik kısıtlamaları bulunmaktadır. Ayrıca bu malzemeler, termal ve mekanik açıdan ortalama performans sergilemekte ve düzenli ıslah ihtiyaçları bulunmaktadır. Literatür çalışmalarında bu konuyla ilgili malzemelerin nispeten düşük sıcaklık uygulamalarındaki (~1000oC) kullanımlarına odaklanılmıştır. Bu nedenle tez çalışması kapsamında roket fırlatma sistemlerinde kullanımı hedeflenen, yüksek sıcaklık (>2000oC) ve alev dayanımlı, kolay uygulanabilen bir kaplama malzemesi üretimi için laboratuvar çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Silikon reçine matrisi içerisine çeşitli alev dayanımlı toz malzemeleri eklenerek yüksek ısı akısı ve aleve dayanımlı, mekanik mukavemet gösteren, kolay uygulanabilir kaplama malzemesi elde edilmesi amaçlanmıştır. Satın alınan dolgu malzemelerine simültane termal analiz (STA), X-ışınımı kırımı (XRD), nem muhtevası analizleri gerçekleştirilerek malzeme özellikleri karakterize edilmiş ve doğrulanmıştır. Deney karışımlarını karakterize edilebilmek amacıyla fiziksel (katı/sıvı yoğunluk, sertlik (Shore-A), viskozite (bağıl akmazlık)), termal (STA, termal iletkenlik), mekanik (basma-çekme testi) ve alev dayanımı (oksiasetilen) analizleri gerçekleştirilmiştir. Testler sonucunda en yüksek performansa R-2WOZO kodlu deney karışımı ile ulaşılmıştır. Bu deney, 2. deney grubunda düşük termal iletkenliği, tok yapısı (basma mukavemeti 16,22 MPa, basma yüzdesi %62), yüksek sertliği (Shore-A 77), en yüksek çekme mukavemeti (2,66 MPa) ve tüm deneyler arasında oksiasetilen sonuçlarında yüksek dayanımı (düşük ağırlık ve kalınlık kaybı, düşük aşınma oranı) göstermiştir. Çalışma sonuçlarının bu alanda ülkemizde gerçekleştirilecek çalışmalara öncü olabileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Since the beginning of humanity's space adventure, many studies have been carried out for the development of materials used in space studies. Among these materials, materials that can perform against high rocket flames in spaceports, materials that can be easily applied and can be matured in room conditions attract attention worldwide. In our country, among the goals of the Turkish Space Agency, the construction of spaceports that can send rockets into space is an important step. These materials that can be used in spaceports are produced in the world, but there are supply constraints for our country. In addition, these materials exhibit average performance in terms of thermal and mechanical aspects and need regular reclamation. Literature studies have focused on the use of these materials in relatively low temperature applications (~1000oC). For this reason, within the scope of the thesis, laboratory studies were carried out for the production of an easily applicable coating material with high temperature (>2000oC) and flame resistance, which is aimed to be used in rocket launch systems. By adding various flame resistant powder materials into the silicone resin matrix, it is aimed to obtain an easily applicable coating material with high heat flux and flame resistance, mechanical strength and mechanical strength. Simultaneous thermal analysis (STA), X-ray diffraction (XRD), moisture content analysis were performed on the purchased filler materials to characterize and verify the material properties. Physical (solid/liquid density, hardness (Shore-A), viscosity (relative viscosity), thermal (STA, thermal conductivity), mechanical (compression-tensile test) and flame resistance (oxyacetylene) analyses were performed to characterize the test mixtures. As a result of the tests, the highest performance was achieved with the R-2ZSZO. This experiment showed low thermal conductivity, tough structure (compression strength 16.22 MPa, compression percentage 62%), high hardness (Shore-A 77), highest tensile strength (2.66 MPa) and high strength (low weight and thickness loss, low abrasion rate) in oxyacetylene results among all experiments. It is thought that the results of the study may pioneer the studies to be carried out in our country in this field.
Benzer Tezler
- Seçici lazer ergitme teknolojisi ile bakır esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of copper based materials by selective laser melting technology
BURCU ASLI ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ UZUNSOY
DOÇ. DR. CİHAN KABOĞLU
- The six degrees of freedom modeling and simulation of launch vehicles including sensitivity analysis
Fırlatma araçları için altı serbestlik dereceli modelleme - simülasyon ve hassasiyet analizi
UKTE ÖNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Space debris detection for mega constellation satellites: Terahertz-band integrated sensing and communication approach
Uzay enkazı tespiti için mega takımyıldızı uydularında terahertz bandında tümleşik algılama ve haberleşme yaklaşımı
GİZEM SÜMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Preliminary design tool for hybrid rocket engine powered leo nanosat launch vehicle and its application
Hibrit roket motor itkili leo nano-uydu fırlatma aracı öncül tasarım programı ve uygulaması
NAZMİ ERDİ COŞKUNPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Vibration isolation system for space launch vehicles
Fırlatma araçları için titreşim izolasyon sistemi
BURAK KARAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN OSMAN ÖZGEN