Polimer matrisli kompozit özelliklerine muz bitkisi lifi kullanımının etkisi
Impact of banana plant fiber incorporation on the properties of polymer matrix composites
- Tez No: 972930
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN AÇIKBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, doğaya duyarlı ve sürdürülebilir malzeme arayışlarına katkı sağlamak amacıyla muz bitkisi liflerinin polimer matrisli kompozitler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Özellikle çevre dostu özellikleri ve biyolojik olarak parçalanabilir yapısı nedeniyle dikkat çeken muz lifleri, bu çalışmada dolgu malzemesi olarak kullanılmıştır. Lifler doğal hâliyle, %10 NaOH çözeltisiyle işlenmiş ve hidrofobik solüsyonla kaplanmış olmak üzere üç farklı şekilde hazırlanmış ve farklı oranlarda polyester matris içine dahil edilerek toplamda dokuz farklı kompozit numunesi üretilmiştir. Üretim sürecinde liflerin boyutlandırılması, kimyasal işlemlerden geçirilmesi ve kompozit reçetelerinin hazırlanması dikkatle gerçekleştirilmiş; ardından hazırlanan numuneler üzerinde mikroyapısal, fiziksel ve mekanik testler uygulanmıştır. Mikroskobik incelemelerde lif-matris arasında yeterli bağ oluşmadığı ve gözenekli yapının arttığı gözlemlenmiştir. Fiziksel testler, özellikle hidrofobik işlem görmüş liflerin daha düşük poroziteye ve dolayısıyla daha yüksek sertliğe sahip kompozitler oluşturduğunu ortaya koymuştur. Sertlik değerlerinde lif oranı arttıkça genel bir artış eğilimi görülürken, eğilme dayanımı ve elastik modül değerlerinde ise belirli bir azalma yaşanmıştır. Bu durum, liflerin matris içinde homojen dağılmaması ve arayüzey bağlarının zayıf kalmasıyla ilişkilendirilmiştir. Sonuç olarak, muz liflerinin kompozit yapı içinde kullanımı malzemenin fiziksel özelliklerinde bazı iyileştirmeler sağlamış; özellikle sertlik açısından olumlu sonuçlar alınmıştır. Bununla birlikte, mekanik performansın artırılabilmesi için lif-matris uyumunun iyileştirilmesi ve üretim parametrelerinin daha optimize edilmesi gerektiği anlaşılmıştır. Çalışma, doğal liflerin endüstriyel uygulamalarda kullanılabilirliğine yönelik önemli bir katkı sunmakta ve ileride yapılacak çalışmalar için temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the impact of banana plant fibers on the properties of polymer matrix composites is investigated, with a focus on contributing to environmentally friendly and sustainable material development. Banana fibers, known for being biodegradable and eco-conscious, were used as a filler material in this study. The fibers were prepared in three forms: untreated, treated with 10% NaOH solution, and coated with a hydrophobic solution. These fibers were added to a polyester matrix at varying ratios, resulting in nine different composite samples. The production process involved careful preparation of the fibers through size reduction and chemical treatment, followed by mixing with the polyester resin. The produced composites were then subjected to microstructural, physical, and mechanical tests. Microscopic analysis revealed insufficient bonding between fiber and matrix, along with increased porosity in some samples. Physical tests indicated that composites reinforced with hydrophobic-treated fibers exhibited lower porosity and, consequently, higher hardness values. As fiber content increased, hardness tended to improve slightly, while flexural strength and elastic modulus decreased. These results were attributed to poor interfacial bonding and non-uniform fiber distribution within the matrix. Overall, the incorporation of banana fibers into composite structures led to certain improvements in physical properties, particularly in surface hardness. However, mechanical performance was negatively affected by poor interfacial adhesion, suggesting that further optimization of fiber treatment and processing conditions is needed. This study provides valuable insights into the potential use of natural fibers in industrial composite applications and serves as a foundation for future research in the field.
Benzer Tezler
- Biyobazlı polimer kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of biobased polymer composites
SÜHEYLA KOCAMAN
Doktora
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLNARE AHMETLİ
- Biyo-kütle dolgulu polimer nanokompozitlerin hazırlanması, yapısal ve termal özelliklerinin belirlenmesi
Determination of the structural and thermal properties of polymer nanocomposites preparing from biomass additives
TUĞÇE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYDA BİLGİÇ
- Kitosan esaslı biyobozunur nanokompozitlerin sentezlenmesi ve yüzey özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis of chitosan-based biodegradable nanocomposites and determination of surface properties
TUĞBA İREM GÜNAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYDA BİLGİÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAİLE KARAKEHYA
- Polimer matrisli kompozit ürün özelliklerine seramik atıkların ve fonksiyonel kaplama malzemesi uygulamasının etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of deterioration of ceramic wastes and functional coating materials on polymer matrix composite product properties
HALİL HİNDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiMersin ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN AÇIKBAŞ
- Polimer matrisli kompozit malzemelerde ilave olarak kullanılan parçacıkların geometrisinin kompozit malzemelerin fiziksel ve mekaniksel özelliklerine etkisinin araştırılması
The investigation of the effect of particle geometry on the mechanical and physical properties of polymer matrix composite materials filled particle
DİLEK ASİ
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiUşak ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT GÜN