Yüksek termal iletkenliğe sahip nano toz katkılı polifenilen sülfür kompozitlerin geliştirilmesi, termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Development of nanopowder additive polyphenylene sulfide composites with high thermal conductivity and investigation of their thermal and mechanical properties
- Tez No: 983423
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, polifenilen sülfür (PPS) matrisli kompozitlerin mekanik ve termal özellikleri, farklı katkı malzemeleri ve oranları kullanılarak geliştirilmiştir. Katkı malzemesi olarak grafen (GR), karbon fiber (CF) ve hegzagonal bor nitrür (h-BN) kullanılmış olup katkılı kompozitlerin üretimi çift vidalı ekstrüder kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak saf PPS ve katkılı kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi için test numuneleri üretilmiş, çekme ve 3 nokta eğme testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar polimer katkılarının mekanik özelliklerde iyileşme sağladığı fakat yüksek oranlardaki katkılarda rijitliği azalttığı belirlenmiştir. Termal kararlılıklarının belirlenmesi amacıyla TGA ve DSC analizleri yapılmıştır. TGA analizlerinden katkılı kompozitlerin saf PPS'e kıyasla daha geç bozunma gösterdiği, artan katkı oranlarında ağırlık kaybının azaldığı ve buna bağlı olarak termal kararlılığın %10 GR/PPS, %10 CF/PPS ve %20 h-BN/PPS numunelerinde yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. DSC analizlerinden ise düşük ve orta seviyelerdeki katkıların kristallenmeyi arttırdığı yüksek oranlarda ise zincir hareketliliğinin kısıtlanmasından kaynaklı azaldığı görülmüştür. Aynı zamanda katkıların camsı geçiş sıcaklığını (Tg) arttırması da malzemenin yüksek sıcaklıklara karşı daha dayanıklı hale geldiğini göstermiştir. Son olarak termal iletkenlik analizleri termal kamera ile incelenmiş ve sonuçlar ısı haritalamasında karşılaştırmalı olarak yapılmıştır. %20 h-BN katkılı PPS kompozitinin, diğer katkılı numunelerle kıyaslandığında en yüksek termal iletkenliği sağladığı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the mechanical and thermal properties of polyphenylene sulfide (PPS) matrix composites were improved by using different additives and their ratios. Graphene (GR), carbon fiber (CF), and hexagonal boron nitride (h-BN) were used as additives, and the composites were produced using a twin-screw extruder. First, test specimens were produced to investigate the mechanical properties of pure PPS and the composites with additives, and tensile and 3-point bending tests were conducted. The results indicated that polymer additives improved mechanical properties but reduced stiffness at higher additive ratios. TGA and DSC analyses were performed to determine thermal stability. From the TGA analyses, it was concluded that the composites with additives showed a slower degradation compared to pure PPS, that weight loss decreased with increasing additive ratios, and that, accordingly, thermal stability was higher in the 10% GR/PPS, 10% CF/PPS, and 20% h- BN/PPS samples. DSC analyses showed that low and medium levels of additives increased crystallinity, while high levels decreased it due to restriction of chain mobility. At the same time, the additives' increased glass transition temperature (Tg) also indicated that the material became more resistant to high temperatures. Finally, thermal conductivity analyses were performed using a thermal camera, and the results were compared using heat mapping. It was concluded that the 20% h-BN- added PPS composite provided the highest thermal conductivity compared to the other additive samples.
Benzer Tezler
- Fabrication of SWCNT/AgNW/PEDOT: PSS nanocomposite transparent conductive films
Karbon nanotüp/gümüş nanotel/PEDOT: PSS nanokompozitlerden transparan ve iletken ince filmlerin üretilmesi
SERRA MELEK AKYÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- Aluminum nitride and boron nitride based multifunctional micro/nano particles for thermal interface materials
Termal arayüz malzemeleri için alüminyum nitrür ve bor nitrür esaslı çok fonksiyonlu mikro/nano parçacıklar
ÖZLEM EVREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE BALCI
- Thermoelectric properties investigation of copper based chalcogenide and cobalt based skutterudite structures
Bakır tabanlı kalkojenit ve kobalt tabanlı skutterudite yapılarının termoelektrik özelliklerinin incelenmesi
TUĞBA TEMEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ÖZKAL
DOÇ. DR. SEDAT BALLIKAYA
- WE43 Mg matrisli nanopartikül B4C katkılı kompozit malzemelerin toz metalürjisi yöntemiyle üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of WE43 Mg matrix B4C nanoparticles reinforced with production method by powder metallurgy and mechanical properties of composite materials
UFUK TAŞCI
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT BOSTAN
- Nanopartiküller ile fonksiyonlandırılmış sinir doku iskelelerinin üç boyutlu basım ile geliştirilmesi ve üretimi
Development and production of nerve tissue scaffolds functionalized with nanoparticles via 3d printing
NİDANUR KAÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER