Polipropilen ve polietilen matrisli bakır alaşım takviyeli bio-kompozit üretimi ve mekanik, termal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi
Production of polypropylene and polyethylene matri̇x copper alloy rei̇nforced bi̇o-composi̇te and investigation of mechanical, thermal and morphological properties
Yazar: ÖMER ALPARSLAN KAYA
Danışman: PROF. DR. MÜNİR TAŞDEMİR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Bakır alaşımları = Copper alloys ; Polietilen = Polyethylene ; Polimer malzemeler = Polymer materials

Özet:
Polimer malzemeler kolay şekillendirme, geri dönüşüm ile tekrar kullanımı ve uygun maliyete karşın güçlü karakteristik özellikleri sebebiyle otomotiv, makine, havacılık, medikal gibi birçok sektörde kullanımı mevcuttur. Spesifik çalışma servis şartlarında polimer malzemeleri polimerpolimer, polimer-metal, polimer-fiber gibi ihtiyaca göre kombinasyonlar ile kompozit ürün olarak mekanik, termal özelliklerini geliştirmek istenilen seviyelere çekmek mümkün olduğu için tercih edilmektedir. Bakır metali yapılan ön araştırmalarda medikal sektöründe biyosidal özellikleri sebebiyle medikal ve sağlık sektöründe kabul görmüş bir metaldir. Çalışmada bakır ve bakır alaşım tozu kullanılması ülkemizde ve dünyadaki gelişen toz metal teknolojisi ürünlerinin kullanım alanını artıracağı düşünülmektedir. Çalışmada başarı sağlanması halinde büyük oranda yerli imkanlarla üretimi gerçekleşecektir. Medikal ve sağlık sektöründe kullanımı yaygın olan polimer ve kompozit malzemeler ağırlık olarak ithal ürünler kullanımı söz konusudur. Artan nüfus ile birlikte medikal ve sağlık sektöründe kullanımı mümkün ürün ve ürünler geliştirmek sektöre alternatif ürünlerin, farklı servis şartlarında elini güçlendirmesi ön görülmüştür. Çeşitli uygulamalarda ihtiyaç olan kullanılabilecek ürün çeşitliliğin artması, gerek milli teknolojinin sektörde güçlenmesi gerekse sektörün insan sağlığı ve hasta konforu için alternatiflerin çoğalması, kullanıcıya ulaşımını uygun maliyetlere çekecektir. Polimer matrisli bakır alaşım takviyeli kompozit malzeme üretimi için yapılacak bu araştırmada elde edilen ürünün servis koşullarında mekanik, termal ve morfolojik özelliklerinin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bio-polipropilen, bio-polietilen hammaddesinin içerisine %1-3-5 oranlarında bakır alaşım takviyesi yapılmış ve ekstüreder ile homojen olarak karıştırılmıştır. Karıştırma sırasında homojen karışım oluşumu için uygun parametreler uygulama sırasında belirlenmiştir. Uygulama esnasında literatür taraması yapılmış ve yapılan uygulamalarda alınan sonuçlar ile uygun parametreler belirlenmiştir. Ardından enjeksiyon makinesinde elde edilen numuneler standartlara uygun ölçü ve şekillerde test numuneleri basmıştır. Kalıplanan numunelere; çekme, sertlik, darbe, aşınma, sürtünme, yoğunluk, ergime akış indeksi (MFI)Vicat yumuşama sıcaklığı, HDT ısıl çarpılma sıcaklığı, SEM, DSC, TGA, nem ve antibakteriyel davranış testleri yapılmıştır. Test sonuçları incelenerek bakır alaşım takviyeli polimer matrisli 
malzemelerin farklı bakır alaşım yüzdelerindeki mekanik, termal ve morfolojik özellikleri incelenmiştir.

Abstract:
Polymer materials are used in many sectors such as automotive, machinery, aviation and medical, due to their easy shaping, recycling and reuse and their strong characteristics despite their affordable cost. In specific operating service conditions, polymer materials are preferred because it is possible to increase their mechanical and thermal properties to desired levels as a composite product with combinations such as polymer-polymer, polymer-metal, polymer-fiber. Copper metal is a metal that has been accepted in the medical and health sector due to its biocidal properties in the medical sector in preliminary researches. It is thought that the use of copper and copper alloy powder in the study will increase the usage area of the developing powder metal technology products in our country and in the world. In case of success in the study, it will be produced mostly with domestic facilities. Polymer and composite materials, which are widely used in the medical and health sector, are predominantly imported products. With the increasing population, it is foreseen to develop products and products that can be used in the medical and health sector, and to strengthen the 
hand of alternative products to the sector in different service conditions. will attract the user to affordable costs.
In this research, which will be conducted for the production of polymer matrix copper alloy reinforced composite material, it is aimed to improve the mechanical, thermal and morphological properties of the product obtained under service conditions. In this research, which will be conducted for the production of polymer matrix copper alloy 
reinforced composite material, it is aimed to improve the mechanical, thermal and morphological properties of the product obtained under service conditions. 1-3-5% copper alloy was added to the bio-polypropylene, bio-polyethylene raw material and mixed homogeneously with the extruder. Appropriate parameters for homogeneous mixture formation during mixing were determined during the application. Literature was searched and the appropriate parameters were determined with the results obtained in the applications. Then, the samples obtained in the injection machine were printed test samples in sizes and shapes in accordance with the standards. Moulded samples; Tensile, hardness, impact, abrasion, friction, density, melt flow index (MFI), Vicat softening temperature, HDT thermal distortion temperature, SEM, DSC, 
TGA, humidity and antibacterial behaviour tests were carried out. By examining the test results, the mechanical, thermal and morphological properties of copper alloy reinforced polymer matrix materials at different copper alloy percentages were investigated.