Seramik sağlık gereçlerine alternatif polimer matrisli kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of polymer matrix composite materials alternative to ceramic sanitarywares
Yazar: GÖKHAN AÇIKBAŞ
Danışman: PROF. DR. HASAN GÖÇMEZ
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Sağlık gereci ürünleri günümüzde temel olarak seramik esaslı malzemelerden üretilmektedir. Son zamanlarda polimer matrisli kompozitler yüksek darbe direnci, sıcaklık hissi vermesi, keskin olmayan kırılma yüzeyi oluşturması, estetik görünüm gibi nedenlerle avantaj sağlamaktadır. Literatüre bakıldığında polimer matrisli kompozitlerin sağlık gereçleri alanında kullanıma yönelik detaylı bir çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle gerçekleştirilen çalışmada polimer matrisli kompozitlerin sağlık gereçlerinde kullanımına yönelik malzeme geliştirilerek fiziksel, mekanik, kimyasal, termal, yapısal özellikleri incelenmiş ve yapı-özellik ilişkileri araştırılmıştır. 
Bu kapsamda polimer matrisli kompozit özellikleri üzerine etkili olan matris:dolgu/takviye oranı, hızlandırıcı ve sertleştirici miktarı, takviye/dolgu fazın boyutu ve geometrisi parametrelerinin kompozit yapının döküm ve son ürün özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Çalışmalarda, en iyi döküm ve son ürün özellikleri, %55 dolgu oranındaki, 90µm altı tane boyutuna sahip, kısmen küresel keskin köşeli FFC atıklarını içeren FV2 kodlu reçete ile elde edilmiştir. FV2 reçetesi için proses değişkenleri olan vakum ve mekanik vibrasyon uygulaması, bağlayıcı ajan kullanımı ve uygulama şekli, karıştırıcı tipi ve karıştırma süresi ve dolgu nem miktarının ürün özelliklerine etkisi incelenmiştir. Proses performans kriterlerinin(sıcaklık, sertleştirici, hızlandırıcı ve polimer miktarı)yaz ve kış aylarında üretim hızı ve verimliliği üzerinde önemli etkisi olduğu ve en yüksek etkiyi, sıcaklık ve hızlandırıcının gösterdiği belirlenmiştir. En optimum kompozisyon ve süreç parametreleri ile geliştirilen ürünün küçük çaplı prototipi yapılmıştır.
Bunun yansıra ülkemizde henüz üretimi yapılmayan bu tür katma değeri yüksek ürünlerin geliştirilmesi ile seramik sağlık gereçlerinde yaşanan problemlerede çözüm üretici veriler elde edilmesini sağlamıştır.

Abstract:
Sanitaryware products today are being produced from ceramic based materials. Recently the polymer matrix composites prove advantageous being of high impact resistance, and aesthetically appealing with heat comfort, and non-sharp fracture edge. In the literature to the best of our knowledge no studies related to the use of polymer matrix composites in the field of sanitaryware. Because of that in this study polymer matrix composite materials was developed for utilization in sanitaryware manufacturing, and their physical, mechanical, chemical, thermal, structural properties was investigated and structure-property relations were discussed.
	In this scope, the matrix:filler/reinforcement ratio, the accelerator and fixer amounts, additive/filler phase size and geometry parameters that are effective on the properties of polymer matrix composites, were investigated. The best casting and final product properties were obtained with the composition coded FV2 which incorporates partially spherical sharp cornered FFC waste of lower than 90 µm particle size and which has 55% filler ratio. The effect of the process variables for FV2 composition, namely, vacuum and mechanical vibration applications, binding agent utilization, mixer type, mixing time and humidity of filler, on the product properties were investigated. The process performance criteria (temperature, fixer, accelerator, and polymer quantity) had important effects on the production rate and effectiveness during the winter and summer months and it was determined that the major effect was shown by the temperature and accelerator. The prototype of the product developed with the optimum composition and process parameters was manufactured.
	Besides, with the development of this kind of high added value products the production of which has not been achieved as yet in our country, carry the quality of solution finding for the problems in the ceramic sanitarywares.