Karbon katkılı iletken polimer kompozitlerin üretimi, karakterizasyonu ve elektromanyetik dalga kalkanlamada kullanımlarının değerlendirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BEDRİYE ÜÇPINAR DURMAZ
Danışman: Ayşe Aytaç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın amacı; tamamen biyo-bazlı ve kısmen biyobozunur bir karışım olan ve petrol türevli polimerler ile rekabet edebilir özelliklere sahip poliamid 11/poli(laktik asit) (PA11/PLA) karışımlarının hazırlanması, bu karışımın performans özelliklerinin daha da geliştirilmesi, karışıma elektriksel iletkenlik kazandırılması ve elektromanyetik dalga kalkanlama (EMK) malzemesi olarak kullanım potansiyelinin incelenmesidir. Çalışma kapsamında, üç farklı karbon bazlı katkı; karbon elyaf (KE), çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) ve grafen nanotabakaları (GNP) tek tek ve KE/GNP, KE/ÇDKNT ve GNP/ÇDKNT hibritleri şeklinde PA11/PLA matrisi ile harmanlanmıştır. Kompozitler laboratuvar tipi çift vidalı bir ekstuderde harmanlanmış, daha sonra enjeksiyonlu kalıplama cihazı ve sıcak pres kullanılarak kalıplanmıştır. Tek ve hibrit takviyeli kompozitlerin morfolojik, reolojik, mekanik, termo-mekanik, ısıl, biyobozunurluk, elektriksel ve EMK performansları değerlendirilmiştir. Tek katkılı kompozitlerde en belirgin takviye etkisini KE göstermiştir. Çekme dayanımı ve modülü, depo ve kayıp modülleri, ısıl bozunma sıcaklıkları açısından en iyi sonuçlar KE ilavesinde elde edilmiştir. Nano katkı ilavesi durumunda da mekanik özelliklerde gelişmeler elde edilmiş ve ÇDKNT'nin GNP'ye göre daha etkin olduğu bulunmuştur. PA11/PLA/KE kompozitleri X ve Ku bant bölgelerinde 20 dB'nin üzerinde kalkanlama verimliliği (KV) sergilemişlerdir. PA11/PLA/nano katkı kompozitlerinde ise KV 10 dB'nin altında kalmıştır. Hibrit kompozitlerde genel olarak tüm özelliklerde katkıların sinerjik etkisi gözlenmiştir. En belirgin takviye etkisi KE/GNP katkı ilavesinde elde edilmiştir. Hem KE/GNP hem de KE/ÇDKNT katkı ilavesi durumunda tek başına 30KE kompozitinin elektriksel özelliklerinin üzerine çıkılmıştır. Tüm kompozitler yansıma baskın mekanizma ile kalkanlama sergilemiştir. R, X ve Ku bant bölgelerinde en yüksek KV değerleri PA11/PLA/KE/GNP kompozitlerinde elde edilmiştir.