Mikrodalga absorban kompozit malzemelerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of microwave absorbing composite materials
- Tez No: 994753
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİYE ARABACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezin amacı mikrodalga absorbsiyon özelliği gösterebilen epoksi matrisli kompozit malzemelerin üretilmesi, mekanik özelliklerinin ve mikrodalga absorblama özelliklerinin incelenmesidir. Mikrodalga absorblama, elektromanyetik dalgaların yansıtılması, soğrulması ve saçılması prensipleri ile belirli bir alana girememesi veya bir alandan çıkamaması olarak tanımlanabilir. Mikrodalga absorblama için kullanılacak malzeme iyi elektrik iletkenliğine ve yüksek manyetik geçirgenliğe (permeability) sahip olmalıdır (manyetik enerjiyi ısıya çevirmeli). Dielektrik sabiti (permittivity) malzemenin yük depolama kapasitesinin ölçüsüdür. Manyetik geçirgenlik malzemenin kendi içinde manyetik alan oluşabilme kabiliyetinin ölçüsüdür. Mikrodalga absorbsiyon için kullanılan polimer esaslı malzemeler dış etkilerden dolayı zamanla mekanik özelliklerini kaybetmektedir. Bu tez kapsamında yorulma direnci yüksek, epoksi matrisli kompozitlerin üretilmesi ile mekanik özelliklerin zamanla kaybedilmemesi amaçlanmaktadır. Elektromanyetik dalgaların, elektriksel bileşenini absorblamak için elektriksel iletken takviye olarak karbon nanotüp (CNT) ve grafen kullanılmıştır. Elektromanyetik dalgaların, manyetik bileşenini absorblamak için manyetik takviye olarak saf Fe, şekil bellekli FeMnSi ve FeNiCo esaslı alaşım tozlar kullanılmıştır. Üretim aşamasında çeşitli parçacık katkı malzemeleri ilave edilmiş ve epoksi matrisli kompozit ürünün özelliklerine etkileri incelenmiştir. Üretilen kompozitlerin öncelikle mikroyapısı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Tez kapsamında üretilen parçacık takviyeli epoksi matrislikompozit malzemelerin çeşitli özellikleri hesaplamalı malzeme bilimi esaslı yazılımlar (CASTEP ve LAMMPS) kullanılarak teorik olarak incelenmiştir. Mekanik özellikler için Kuantum mekaniği yasalarını kullanan ilk prensipler temelli yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) esaslı CASTEP yazılım programı ve Newton yasalarını kullanan moleküler dinamik esaslı LAMMPS yazılım programı kullanılmıştır. İlk prensipler yaklaşımı sadece çekirdek ve elektronları dikkate almakta ve etkileşimleri sadece atom altı ölçeğinde araştırmaktadır. Moleküler dinamik temel parçacık olarak atomları göz önüne almakta, çekirdek ve elektronları göz ününe almamaktadır. Moleküler dinamikte atom-atom etkileşimleri yer almakta olup Newton hareket yasaları kullanılmaktadır.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to produce epoxy matrix composite materials capable of exhibiting microwave absorption properties and to investigate their mechanical and microwave absorption characteristics. Microwave absorption can be defined as the prevention of electromagnetic waves from entering or exiting a specific region through the principles of reflection, absorption, and scattering. Materials utilized for microwave absorption must possess good electrical conductivity and high magnetic permeability (converting magnetic energy into heat). The dielectric constant (permittivity) is a measure of a material's charge storage capacity, whereas magnetic permeability is a measure of its ability to support the formation of a magnetic field within itself. Polymer-based materials used for microwave absorption tend to lose their mechanical properties over time due to external environmental factors. Within the scope of this thesis, the objective is to mitigate the degradation of mechanical properties over time by producing epoxy matrix composites with high fatigue resistance. Carbon nanotubes (CNTs) and graphene were employed as electrically conductive reinforcements to absorb the electrical component of electromagnetic waves. Pure Fe, shape-memory FeMnSi, and FeNiCo-based alloy powders were utilized as magnetic reinforcements to absorb the magnetic component of the waves. During the production phase, various particulate additives were introduced, and their effects on the properties of the resulting epoxy matrix composites were examined. The microstructure and mechanical properties of the produced composites were primarily investigated. Various properties of the particle-reinforced epoxy matrix composite materials produced in this study were theoretically analyzed using computational materials science software (CASTEP and LAMMPS). For the analysis of mechanical properties, the CASTEP software package, based on first-principles Density Functional Theory (DFT) utilizing quantum mechanical laws, and the LAMMPS software package, based on Molecular Dynamics utilizing Newtonian laws, were employed. The first-principles approach considers only nuclei and electrons, investigating interactions strictly at the sub-atomic scale. Conversely, molecular dynamics treats atoms as fundamental particles, disregarding individual nuclei and electrons. This method focuses on atom-atom interactions governed by Newton's laws of motion.
Benzer Tezler
- Parçacık ve fiber takviyeli polimer matrisli kompozit malzemelerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of particle and fiber reinforced polymer matrix composite materialsproduction and characterization of particle and fiber reinforced polymer matrix composite materials
FURKAN YENİLMEZ
Doktora
Türkçe
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLVEN MUTLU
- Vakum infüzyon yöntemiyle üretilen seramik katkılı kompozit malzemelerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the physical properties of ceramic additive composite materials produced by vacuum infusion method
ONUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiAkdeniz ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM HALİL MUTLU
- Fabrication of nano and porous materials & their utilization in the purification of water contaminated with arsenic, copper, and lead
Nano ve gözenekli malzemelerin üretimi ve bunların arsenik, bakır ve kurşun ile kirlenmiş suların temizlenmesinde kullanımı
ZÜLEYHA ÖZLEM KOCABAŞ ATAKLI
Doktora
İngilizce
2013
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUDA YÜRÜM
- Katkılı NiFe2O4 polimer tabanlı mikrodalga yutucuların frekans seçici malzeme tasarımı
Frequency selector material design by using microwave absorbers wi̇th doped NiFe2O4 polymmer based
ETHEM İLHAN ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. MESUT KARTAL
- Thin film coating of glass fabrics for radar absorbing composites
Radar soğurabilen kompozitler için cam elyafların ince film kaplamaları
MUTLU DEVRAN YAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER