Fiber reinforced composites for ionizing radiation shielding
İyonlaştırıcı radyasyona karşı koruyucu lif takviyeli kompozit malzemeler
- Tez No: 966340
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NEBAHAT ARAL YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Bu tez, X-ışını radyasyonundan korunmaya yönelik polimer esaslı kompozitlerin geliştirilmesi amacıyla, ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (UHMWPE) liflerinin yüzey özelliklerinin iyileştirilmesine odaklanmaktadır. Bu kapsamda, potasyum permanganat ile oksidasyon ve sodyum klorür (NaCl) varlığında tannik asit (TA) ile fonksiyonelleştirme olmak üzere iki farklı yüzey modifikasyon yöntemi uygulanmıştır. Uygulanan işlemlerin etkileri, yüzey morfolojisi ve kimyasal işlevsellikteki değişimleri değerlendirmek amacıyla SEM, FTIR ve kolorimetrik analizler ile karakterize edilmiştir. İncelenen koşullar arasında, TA-3h işlemi yüzey homojenliği ve kaplama stabilitesi açısından en dengeli performansı sergilemiş ve bu nedenle en uygun modifikasyon yöntemi olarak seçilmiştir. Yüzey modifikasyonunun ardından, radyopak dolgular olan bizmut oksit (Bi2O3), tungsten trioksit (WO3) ve bor nitrür (BN), poliüretan (PU) matris içine dahil edilerek, modifiye edilmiş UHMWPE yüzeylerine“el ile kaplama”yöntemiyle uygulanmıştır. Elde edilen kompozit yapılar fiziksel, mekanik ve X-ışını zayıflatma özellikleri açısından değerlendirilmiştir. Bulgular, kompozitlerin performansının hem yüzey modifikasyonuna hem de kullanılan dolgu tipine bağlı olarak değiştiğini ortaya koymuştur. Özellikle 70 kV enerji seviyesinde gözlemlenen yüksek zayıflatma verimliliği, geliştirilen bu yapıların esnek radyasyon kalkanlama uygulamaları için oldukça umut verici olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the development of polymer-based composites for X-ray radiation shielding by improving the surface properties of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fibers. Two distinct surface modification techniques were employed: oxidation with potassium permanganate and functionalization using tannic acid (TA) in the presence of NaCl. The effects of these treatments were characterized by SEM, FTIR, and colorimetric analyses to investigate changes in surface morphology and chemical functionality. Among the tested conditions, the TA-3h treatment yielded the most favorable results in terms of surface uniformity and coating stability, and was therefore selected as the optimal modification approach. Following the surface modification process, radiopaque fillers such as bismuth oxide (Bi2O3), tungsten trioxide (WO3), and boron nitride (BN) were incorporated into a polyurethane (PU) matrix and applied onto the modified UHMWPE substrates via the hand lay-up method. The fabricated composites were then evaluated with respect to their physical, mechanical, and X-ray attenuation properties. The findings revealed that the performance of the composites was strongly influenced by both the surface treatment and the type of filler used. In particular, the high attenuation efficiency observed at 70 kV highlighted the promising potential of these materials for use in flexible radiation shielding applications
Benzer Tezler
- Numerical and experimental investigation of fiber-reinforced constant and variable stiffness composites for open hole tension with fiber continuity and curvature constraints
Fiber sürekliliği ve amaçlı kısıtlamalar ile açık delik gerginliğinde elyaf dayanıklı sabit ve değişken yapışkanlığı kompozitlerinin sayısal ve deneysel araştırılması
TORKAN SHAFIGHFARD
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERALP DEMİR
- Doğal lif takviyeli kompozitlerde lif / matris ara yüzey iyileştirme çalışmaları ve çevresel koşullara göre karakterizasyonu
Fiber / matrix interfacial improvement techniques and characterization due to environmental conditions for natural fiber reinforced composites
MEHMET SAFA BODUR
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Cam-karbon elyaf destekli kompozit yapıların farklı eksenlerdeki mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of glass-carbon fiber reinforced composite structures in different axes
AYŞEGÜL ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ DEMİRYÜREK
- Mechanical and chemical properties of nanoparticle-coated e-glass fibers for composites applications
Kompozit uygulamaları için nanoparcacık kaplamalı e-cam elyafların mekanik ve kimyasal özellikleri
MD KAWSAR AHMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN DURGUN
DR. MUSTAFA ORDU
- Hava araçlarında kullanılmak üzere hibrit nanopartikül ve bazalt elyaf takviyeli poli (Fenilen sülfid) matrisli kompozit malzeme geliştirilmesi
Development of hybrid nanoparticle and basalt fiber reinforced poly (Phenylene sulfide) matrix composite materials for use in aircraft
ÇAĞRI ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiHavacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GAMZE KARSLI YILMAZ