Yüksek sıcaklık uygulamaları için polimer matrisli kompozit malzeme üretimi
Production of polymer matrix composite material for high temperature applications
- Tez No: 944709
- Danışmanlar: PROF. DR. İLVEN MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu tez çalışmasında, yüksek sıcaklık uygulamaları için parçacık takviyeli polimer matrisli kompozit malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen polimer matrisli kompozit malzemelerin havacılık uygulamalarına yönelik olması amaçlanmıştır. Kompozit üretiminde matris malzemesi olarak termoset polimerler ve termoplastik polimerler kullanılmıştır. Termoset esaslı polimer olarak epoksi kullanılmıştır. Termoplastik esaslı polimer olarak polietereterketon (PEEK) kullanılmıştır. Ayrıca doğal polimer esaslı termoplastik polilaktikasit (PLA) kullanılmıştır. Parçacık takviye malzemesi olarak karbon nanotüp, grafen kullanılmıştır. Termoset polimer (epoksi) matrisli kompozit numuneler el yatırma (döküm) yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Termoplastik polimer matrisli (PEEK, PLA) kompozitler toz presleme-sinterleme ve toz sıcak presleme yöntemleri ile üretilmiştir. Üretilen kompozit malzemelerin mikroyapısı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Malzemelerin mukavemeti, sertliği, elastisite modülü, enerji absorblama kapasitesi gibi mekanik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca numunelerin elastiklik özellikleri camsı geçiş sıcaklıkları dinamik mekanik analiz (DMA) testi ile incelenmiştir. Numunelerin sıcaklık dayanımları ve camsı geçiş sıcaklıkları diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) testi ile incelenmiştir. Numunelerin mekanik özellikleri ilk prensipler esaslı yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ile teorik olarak incelenmiştir. Teorik ve deneysel sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, particle reinforced composite materials for high temperature applications were produced and characterized. The aim of the present study was development of polymer matrix composites for aviation applications. Epoxy was used as a thermoset based polymer matrix material. Polyetheretherketone (PEEK) was used as a thermoplastic based matrix material. In addition, polylacticacid (PLA) was used as a natural based thermoplastic matrix material. Carbon nanotube and graphene were used as a particle reinforcement. Thermoset polymer (epoxy) based composites were produced by hand lay-out method. Thermoplastic (PEEK, PLA) matrix composites were produced by powder pressing-sintering and powder hot-pressing methods. Mechanical properties and microstructure of the polymer matrix composites were investigated. Strength, hardness, elastic modulus, energy absorbtion capacity properties of the composites were determined. In addition, elastic properties and glass transition temperatures of the polymer matrix composites were determined by dynamic mechanical analysis (DMA) method. High-temperature resistance and glass transition temperature properties of the composites were also investigated by differantial scanning calorimetry (DSC) analysis. Also, In this study, particle reinforced composite materials for high temperature applications were produced and characterized. The aim of the present study was development of polymer matrix composites for aviation applications. Epoxy was used as a thermoset based polymer matrix material. Polyetheretherketone (PEEK) was used as a thermoplastic based matrix material. In addition, polylacticacid (PLA) was used as a natural based thermoplastic matrix material. Carbon nanotube and graphene were used as a particle reinforcement. Thermoset polymer (epoxy) based composites were produced by hand lay-out method. Thermoplastic (PEEK, PLA) matrix composites were produced by powder pressing-sintering and powder hot-pressing methods. Mechanical properties and microstructure of the polymer matrix composites were investigated. Strength, hardness, elastic modulus, energy absorbtion capacity properties of the composites were determined. In addition, elastic properties and glass transition temperatures of the polymer matrix composites were determined by dynamic mechanical analysis (DMA) method. High-temperature resistance and glass transition temperature properties of the composites were also investigated by differantial scanning calorimetry (DSC) analysis. Also, mechanical properties of the polymer matrix composite materials were theorically studied by first principles based density functional theory (DFT). Theorical and experimental mechanical properties were compared. Metin girmek için buraya tıklayın veya dokunun.
Benzer Tezler
- Doku mühendisliği uygulamaları için polimer matrisli kompozit malzeme üretimi
Production of polymer matrix composite material for tissue engineering applications
AYŞE KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- Synthesis, development and characterization of some W-based compounds, composites and hybrid materials
Volfram esaslı bileşiklerin, kompozitlerin ve de hibrid malzemelerin üretimi, geliştirilmesi ve karakterizasyonu
SELİM COŞKUN
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Kelebek vana tasarımında yapısal optimizasyon ve alternatif malzeme kullanımının değerlendirilmesi
Structural optimization and evaluation of alternative material usage in butterfly valve design
METİN KARAASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Enhancement of dispenser cathode fabrication with pre – design activation simulations and polymer doping
Polimer katkılandırma ve ön aktivasyon tasarımı benzetim çalışmaları ile dispenser katotların üretim süreçlerinin geliştirilmesi
NERGİS YILDIZ ANGIN ATMACA
Doktora
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU
- Type 4 700 bar hydrogen storage tank optimization study
Tip 4 700 bar hidrojen depolama tankı optimizasyon çalışması
KADİR DEMİRCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN
PROF. DR. NURİ BÜLENT ERSOY