Nano CaCO3 takviyeli ABS nanokompozitlerin termal çevrim altında yaşlanma öncesi ve sonrası mekanik ve termal özelliklerinin araştırılması
Investigation of pre- and post-aging mechanical and thermalproperties of nano-CaCO3 reinforced abs nanocomposites underthermal cycling
- Tez No: 992234
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HARUN SEPETÇİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk 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, Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) polimeri esaslı nanokompozitlerde Nano Kalsiyum Karbonat (NKK) takviyesının ve termal yaşlandırmanın mekanik, termal ve morfolojik özellikler üzerindeki etkileri sistematik olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında matris malzemesi olarak ticari ABS kullanılmış; takviye fazı olarak ise matris–dolgu etkileşimini artırmak amacıyla stearik asit ile yüzey modifikasyonu yapılmış nano-CaCO₃ tercih edilmiştir. Nanokompozit numuneler, saf ABS ve ağırlıkça %0,125 ile %1,00 arasında değişen oranlarda NKK içerecek şekilde hazırlanmıştır. Kompozitlerin üretiminde homojen bir dağılım sağlamak amacıyla eriyik harmanlama yöntemi uygulanmış, ardından enjeksiyon kalıplama tekniği ile standart test numuneleri elde edilmiştir. Üretilen numuneler üzerinde sertlik (Shore D), çekme, üç nokta eğme ve Charpy darbe testleri gerçekleştirilmiş; morfolojik değişimler SEM ile incelenmiştir. Termal karakterizasyon çalışmaları DSC, TGA/DTA ve FTIR analizleri kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca numuneler belirli sıcaklık ve sürelerde termal yaşlandırma işlemine tabi tutulmuş ve yaşlanmanın mekanik ve kimyasal yapı üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, düşük oranlarda NKK takviyesi ABS matrisinin rijitliğini ve termal kararlılığını artırdığını; daha yüksek takviye oranlarında ise partikül aglomerasyonunun mekanik performansı sınırlayıcı bir etki oluşturduğunu göstermiştir. Termal yaşlandırma sürecinin özellikle darbe dayanımı üzerinde belirgin azalmaya neden olduğu, nano-CaCO₃ takviyesının ise bu bozunma sürecine karşı kısmi bir bariyer etkisi sağlayarak bazı mekanik ve termal özelliklerin korunmasına takviyeda bulunduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effects of nano-calcite (nano-CaCO₃) reinforcement and thermal aging on the mechanical, thermal, and morphological properties of acrylonitrile butadiene styrene (ABS)–based nanocomposites were systematically investigated. Commercial ABS was used as the matrix material, while stearic-acid-surface-modified nano-CaCO₃ was selected as the reinforcement phase in order to enhance matrix–filler interfacial interactions. Nanocomposite specimens were prepared as neat ABS and with nano-CaCO₃ contents ranging from 0.125 wt.% to 1.00 wt.%. To achieve a homogeneous dispersion of the nanoparticles, the composites were produced using the melt blending method, followed by injection molding to fabricate standard test specimens. The produced samples were subjected to hardness (Shore D), tensile, three-point bending, and Charpy impact tests. Morphological changes were examined using scanning electron microscopy (SEM). Thermal characterization was carried out by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis/differential thermal analysis (TGA/DTA), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, the specimens were exposed to thermal aging at specific temperatures and durations, and the effects of aging on the mechanical and chemical structure were evaluated comparatively. The results revealed that low nano-CaCO₃ contents improved the stiffness and thermal stability of the ABS matrix, whereas higher filler loadings led to particle agglomeration, which limited the mechanical performance of the composites. Thermal aging was found to cause a significant reduction in impact strength, while the presence of nano-CaCO₃ provided a partial barrier effect against degradation, contributing to the preservation of certain mechanical and thermal properties.
Benzer Tezler
- Nano-partikül takviyeli yüksek yoğunluklu polietilen nanokompozitlerin üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of the production and mechanical properties of nano-particle reinforced high density polyethylene nanocomposites
HARUN SEPET
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMETTİN TARAKÇIOĞLU
- Doğal izole edilmiş biyoseramiklerden elektrospinning yöntemi ile polimerik biyokompozit malzeme eldesi
Polymeric biocomposite material production from naturally isolated bioceramics via electrospinning method
ERDİ BULUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜL TOSUN
YRD. DOÇ. DR. YEŞİM MÜGE ŞAHİN
- Havacılık ve uzay endüstrisine yönelik silan modifikasyonlu nanokalsit (CaCO3) partiküller ile güçlendirilmiş yüksek performanslı karbon fiber/epoksi nanokompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of high performance carbon fiber/epoxy nanocomposites reinforced with silane modified nanocalcite (CaCO3) particles for the aviation and space industry
ŞEYMA NUR DURUKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiAlanya Alaaddin Keykubat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERTAN BEYLERGİL
- Polimerik kafes takviyeli çimento esaslı kompozitlerde mineral katkılı karışım parametrelerinin etkisi
Effect of mineral admixture mix parameters on polymeric lattice reinforced cement based composites
FATİME EREZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriBatman ÜniversitesiMalzeme ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKTAY ADIYAMAN
DOÇ. DR. SERHAT DEMİRHAN
- Kirişlerde eğilme yüklemesi etkisinde şekil değiştirme sertleşmesi gösteren çimento bağlayıcılı kompozitlerin kendiliğinden iyileşme performanslarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of cementitious composites exhibit strain hardening beam elements showing self-healing performances under bending loading
NURULLAH ÖKSÜZER
Doktora
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ANIL