Geri dönüştürülmüş kauçuk partikül takviyeli epoksi kompozitlerde erozif aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of erosive wear behavior in recycled rubber particle reinforced epoxy composites
- Tez No: 977175
- Danışmanlar: PROF. DR. TAMER SINMAZÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Epoksi bazlı kompozitler birçok üstünlükleri nedeniyle geniş bir uygulama alanına sahiptirler. Ancak, kırılgan yapıları nedeniyle erozyon dirençleri düşüktür ve bu özelliğin geliştirilmesinde tokluk modifikasyonu öne çıkmaktadır. Bu noktada, atık kauçuğun kompozit sistemde takviye fazı olarak kullanımı, tokluk sağlama ve geri dönüşümü mümkün kılmadaki rolü nedeniyle ilgi çekicidir. Tez kapsamında, atık kauçuk partiküllerin takviye elemanı olarak geri kazandırılmasıyla yüksek erozyon dirençli kompozitlerin çevreci ve düşük maliyetli olarak geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla, farklı tür ve mikroyapısal özelliklere sahip atık kauçuk partiküller değerlendirildi. Kauçuk partiküller öncelikle kimyasal karakterize edildi; ardından kauçuk/epoksi kompozitler açık kalıba döküm yöntemi ile farklı partikül boyutlarında ve takviye oranlarında üretildi. Katı partikül erozyonu testleri 15° -90° çarpma açısı aralığında garnet aşındırıcı ile gerçekleştirildi, erozyon davranışı ve direnci incelendi. Saf epoksi 30°'de maksimum erozyon oranı sergilerken; kauçuk/epoksi kompozitleri 15° veya 15°-30° aralığında sergilediler. Erozyon davranışı kauçuk partikül takviyesi ile daha sünek bir hale geldi. Kauçuk partikül takviyesi özellikle 30°'de maksimum erozyon oranını önemli ölçüde düşürdü, gelişim kauçuk tipine göre değişiklik gösterdi. En yüksek dirençli kompozitin bu açıdaki erozyon oranı saf epoksininkine kıyasla %46,8 daha düşüktü. Takviye oranı ve partikül boyutundaki artışlar erozyon direncini arttırdı. İstatistiksel analiz, bu parametrelerin bireysel etkilerinin oldukça yakın olduğunu ortaya koydu. Taramalı elektron mikroskobu ile morfolojik analiz gerçekleştirildi ve potansiyel erozyon mekanizmaları belirlendi. Erozyon direnci geliştirilmiş kauçuk/epoksi kompozitlerin katı partikül erozyonu maruziyetinin yüksek olduğu yapılarda ana malzeme veya yüzey kaplaması olarak kullanım potansiyeli söz konusudur.
Özet (Çeviri)
Epoxy-based composites have a wide range of applications due to their numerous advantages. However, due to their brittle nature, their erosion resistance is low, and toughness modification stands out in improving this property. At this point, the use of waste rubber as a reinforcement phase in the composite system is of interest due to its role in providing toughness and making recycling possible. Within the scope of this thesis, the aim is to develop high erosion-resistant composites in an environmentally friendly and cost-effective manner by reintegrating waste rubber particles as reinforcing elements. For this purpose, waste rubber particles with different types and microstructural characteristics were evaluated. The rubber particles were first chemically characterized; subsequently, rubber/epoxy composites were produced using the open-mold casting method with different particle sizes and weight fractions. Solid particle erosion tests were conducted using garnet erodent at impingement angles ranging from 15° to 90°, and the erosion behavior and resistance were investigated. While neat epoxy exhibited a maximum erosion rate at 30°, rubber/epoxy did so at 15°, or in the range of 15°–30°. The erosion behavior of epoxy became more ductile as a result of rubber reinforcement. Rubber particle reinforcement significantly reduced the maximum erosion rate, especially at 30°, and the improvement varied depending on the rubber type. At this angle, the erosion rate of the highest-resistance composite was 46.8% lower compared to that of the neat epoxy. The increases in weight fraction and particle size enhanced erosion resistance. Statistical analysis revealed that their individual effects were close. Morphological analysis was performed using scanning electron microscope, and potential erosion mechanisms were identified. Rubber/epoxy composites with improved erosion resistance have potential for use as main materials or surface coatings in structures exposed to high levels of solid particle erosion.
Benzer Tezler
- Upcycling to sustainable conversion of polypropylene waste to graphene grown talc hybrids as additive for efficient thermoplastic processing and its systematic life cycle assessment
İleri dönüşüm tekniği ile polipropilen atıkların sürdürülebilir şekilde katkı malzemesi olarak verimli termoplastik işlemede kullanmak için talk üzerinde büyütülen grafen hibritlerine dönüşümü ve sistematik yaşam döngüsünün değerlendirmesi
ATAKAN KOÇANALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN
- Investigation of graphene growth on different natural substrates from aromatic plastic wastes and its systematic life cycle assessment
Aromatik plastik atıklardan farklı doğal substratlar üzerinde grafen büyümesinin araştırılması ve sistematik yaşam döngüsü değerlendirmesi
ESRA YALÇINKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN
- Evaluating the efficacy of polyethylene glycol and magnesium chloride as anti-freeze agents on the mechanical properties of clays subjected to freeze-thaw cycles
Polietilen glikol ve magnezyum klorürün antifriz maddeleri olarak donma-çözülme döngülerine maruz kalan killerin mekanik özellikleri üzerindeki etkinliğinin değerlendirilmesi
AMIN YEGANEH RIKHTEHGAR
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR
- Biyolojik yöntemle üretilmiş gümüş nanopartikül bağlı aktif karbonun karakterizasyonu ve adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
Characterization and adsorption properties of biologically synthesized silver nanoparticle attached activated carbon
ŞEYDA KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya ve Süreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET OKKAY
- Treatment of industrial wastewaters by anaerobic membrane bioreactors: Implications of substrate characteristics
Endüstriyel atıksuların anaerobik membran biyoreaktörler ile arıtımı: Sübstrat karakterizasyonunun etkisi
RECEP KAAN DERELİ
Doktora
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
PROF. DR. JULES B. VAN LIER