Karbon fiber, silisyum karbür ve melamin polifosfat katkılı polibütilen tereftalat kompozitlerin özelliklerinin araştırılması
Investigation of the properties of carbon fiber, silicon carbide and melamine polyphoshpate reinforced polybutylene terephthalate polymer composites
- Tez No: 921588
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERAL AKKOYUN KURTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Polibütilen tereftalat (PBT), iyi mekanik, termal ve düşük nem emilimi gibi özellikler sergileyen termoplastik bir malzemedir. Polibütilen tereftalat (PBT) bazlı malzemeler, araç kablo bağlantı kutuları, motor muhafazaları, kaput altı bileşenleri ve daha pekçok zorlu uygulama alanlarında mühendislik plastikleri olarak önemli bir rol oynar. Son yıllarda, teknolojinin ilerlemesiyle birlikte araç içinde kullanılan ekipmanların yüksek performansa sahip olması beklenmektedir. Polimerlere eklenen çeşitli katkılar malzemenin ısıl ve mekanik özelliklerini önemli ölçüde arttırmaktadır. Polimer kompozitlerin termal olarak iletken olması, özellikle elektronik ürünlerdeki termal sorunları yönetmek için son on yılda giderek daha önemli hale gelmiştir. Bu malzemeler, elektronik bileşenlerin sıcaklık düzenlemesini iyileştirmek, ısıyı verimli bir şekilde iletmek ve dağıtmak için geliştirilmiştir. Bu polimerler, elektronik bileşenlerin sıcaklık kontrolünü optimize etmek, ısıyı etkili bir şekilde iletmek ve dağıtmak için tasarlanmıştır. Hafif yapıları ve esnek olmaları, farklı cihazlara uyum sağlama yeteneğine sahip olmaları ile bilinmektedirler. Bu araştırmanın amacı, üç farklı katkı maddesi kullanarak (karbon fiber (CF), silisyum karbür (SiC) ve melamin polifosfat (MPP)) ve çeşitli CF ve SiC oranları (ağ. %10, %20 ve %30) ile sabit bir MPP oranında (ağ. %17) polimer kompozit üretimi gerçekleştirmektir. Ayrıca, farklı katkı oranlarının elde edilen polibütilen tereftalat bazlı kompozitlerin fiziksel, mekanik, termal ve mikroyapı özellikleri üzerindeki etkisini araştırılacaktır. Elde edilen kompozitlerin özellikle elektrikli araçlarda kullanılabilecek hafif ve yüksek performanslı malzeme alternatifi olması hedeflenmiştir. Çalışmada ilk olarak PBT hibrit kompozitler, bir ekstrüderde eriyik karıştırma işlemiyle üretilmiştir. Üretilen örneklere uygulanacak testlerin kontrolü için test plakaları enjeksiyon makinesinde basılmıştır ve elde edilen bu test plakalarının morfolojik, mekanik ve termal özellikleri değerlendirilmiştir. Mekanik test sonuçları, CF ve MPP eklenerek çekme dayanımının artırıldığını göstermektedir. CF ve MPP'nin birlikte kullanılmasının temel rolü mekanik özellikleri iyileştirmesidir ve bu çalışmada bu amaca ulaşılmıştır. SiC parçacıkları ile ilgili olarak, SiC içeriğinin artmasıyla çekme dayanımında bir azalma tespit edilmiştir. Ayrıca, kompozitlerin kopmadaki uzama değerlerinde de artış gözlemlenmiştir. Ancak, karbon fiber (CF) ile ters bir etki görülmektedir. Çeşitli katkı (CF ve SiC) oranlarında hazırlanan PBT/SiC/CF/MPP kompozitlerinin taramalı elektron mikroskobu görüntülerinin analizi, aglomerasyonların varlığının olmaksızın PBT matrisinde katkı maddelerinin homojen bir şekilde dağıldığını göstermiştir. Özetle, her katkı maddesinin farklı bir etkisi olduğundan dolayı, çeşitli katkı maddelerinin kullanımı PBT kompozitlerinin nihai mekanik özelliklerinin düzenlenmesinde esastır.
Özet (Çeviri)
Polybutylene terephthalate (PBT) is a thermoplastic material that exhibits good mechanical, thermal, and low moisture absorption properties. Polybutylene terephthalate (PBT) based materials play an important role in engineering plastics in many demanding application areas such as vehicle wiring boxes, engine enclosures, under-hood components and more. In recent years, with the advancement of technology, the equipment used in vehicles is expected to have high performance. Various additives added to the polymers significantly increase the thermal and mechanical properties of the material. Making polymer composites thermally conductive has become increasingly important over the last decade, especially to manage thermal issues in electronic products. These polymers are designed to optimize the temperature control of electronic components, conduct and distribute heat effectively. They are known for their lightweight structure and flexibility, and their ability to adapt to different devices. The goal of this research is to investigate the effects of different additives (carbon fiber (CF), silicon carbide (SiC) and melamine polyphosphate (MPP)) on the physical, mechanical and thermal microstructure properties of polybutylene terephthalate materials at various CF and SiC contents (10 wt.%, 20 wt.% and 30 wt.%) and a fixed MP content (17 wt.%). The composites obtained are aimed to be a lightweight and high-performance material alternative that can be used especially in electric vehicles. In this study, PBT hybrid composites were first produced by melting mixing using an extruder. To control the tests to be applied to the produced samples, the test plates were obtained with an injection molding machine, and the morphological, mechanical and thermal properties of these test plates were evaluated. The mechanical test results showed that the tensile strength was increased by adding CF and MPP. The main role of the combined use of CF and MPP was to improve the mechanical properties. Regarding the SiC particles, a decrease in tensile strength was detected with the increase in the SiC content. Moreover, the elongation at break values of the composites increased. However, the opposite effect was observed with carbon fiber (CF). The analysis of scanning electron microscope images of PBT/SiC/CF/MPP composites prepared with various additive ratios showed that the fillers were distributed homogeneously in the PBT matrix without the presence of agglomerations. In summary, since each filler has a different effect, the use of various additives is essential in tailoring the final mechanical properties of PBT composites.
Benzer Tezler
- Nanopartikül katkılı polimer matrisli kompozitlerle tamir edilen çentikli alüminyum plakaların düşük hızlı darbe davranışları üzerine katkı tipi ve oranının etkileri
The effects of additive type and ratio on the low speed impact behavior of notched aluminum plates repaired with nanoparticle added polymer matrix composites
EBRU GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP GÜL APALAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ÇALIŞKAN
- Processing and characterization of carbon fiber reinforced silicon carbide (C/C-SiC) matrix composites
Karbon fiber takviyeli silisyum karbür seramik matrisli (C/C-SiC) kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
SİMGE TÜLBEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
DOÇ. DR. ZİYA ESEN
- Farklı takviye malzemeleri ilave edilmiş karbon fiber kompozit malzemelerin mekanik davranışlarının analiz edilmesi
The analysis of mechanical behaviours of carbon fiber composite materials which have additional different reinforcement material
HİKMET BARIŞ KAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİLHAN ÜRKMEZ TAŞKIN
- Biyouyumluluk için CVD/CVI yöntemiyle üretilen karbon/karbon kompozitlerin araştırılması
Investigation of carbon/carbon composites produced by CVD/CVI method for biocompatibility
CEMALETTİN ÇAMYURDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ŞÜKRAN DEMİRKIRAN
- SiC ve grafen nanopartikül katkılı karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of SiC and graphene nanoparticle additived carbon fiber reinforced composite materiials
NAİL YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP EKİCİ