İletken polimer matrisli kompozitlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of conductive polymer matrix composites
Yazar: MOHAMMED BEKDASH
Danışman: PROF. DR. İLVEN MUTLU
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tezin amacı termal ve elektriksel iletkenlik gösterebilen polimer matrisli kompozitlerin üretilmesi ve mekanik özelliklerinin ve termal/elektriksel iletkenlik özelliklerinin tahribatlı ve tahribatsız yöntemler kullanılarak karakterizasyonudur. Üretilen polimer matrsisli kompozit malzemelerin radar absorban malzeme veya elektromanyetik giriş kalkan malzemesi olarak kullanılması amaçlanmaktadır. Matris malzemesi olarak epoksi ve poliüretan (PU)
kullanılmıştır. Üretim aşamasında çeşitli fiber ve parçacık katkı/takviye malzemeleri ilave edilerek polimer matrisli kompozit ürünün mekanik, termal ve elektriksel özelliklerine etkileri incelenmiştir. Üretim aşamasında, döküm yöntem ve el yatırma yöntemleri ile fiber ve parçacık takviyeli polimer matrisli kompozit numuneler üretilmiştir. Üretilen fiber/parçacık takviyeli polimer matrisli kompozit malzemelerin öncelikle mikroyapısı ve temel mekanik özellikleri incelenmiştir. Malzemelerin çekme-basma davranışı, elastisite modülü, enerji absorblama kapasitesi gibi temel mekanik özellikleri tahribatlı çekme-basma testi ile ve tahribatsız ultrasonik muayene ile belirlenmiştir. Üretilen polimer matrisli kompozit malzemelerin termal ve elektriksel özellikleri tahribatsız girdap akımları (eddy current) yöntemi ile ve termal kamera cihazı ile incelenmiştir. Mikroyapı kusurları ve mekanik özellikler (elastisite modülü) ultrasonik hız ölçümü ile belirlenmiştir. Takviye olarak kullanılacak parçacık türü, parçacık toplam miktarı ve parçacık şeklinin (morfoloji) mekanik, elektriksel ve termal özelliklere etkisi araştırılmıştır. Üretilen polimer matrisli kompozit numunelerin mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu ve optik mikroskop ile incelenmiştir.

Abstract:
The aim of this thesis is the fabrication of polymer matrix composites with thermal and electrical conductivity. Also, determination of the mechanical and thermal/electrical properties of the specimens by destructive and nondestructive methods was aimed. Polymer matrix composite materials were fabricated for radar absorbing material or electromagnetic interferance shielding material applications. Polyurethane (PU) and epoxy was used as matrix material. Several fiber and particle additives/reinforcements were included and their effect on the polymer matrix composite product was investigated. Fiber and particle reinforced polymer matrix specimens were fabricated by casting and hand layout methods. Initially, microstructure and mechanical properties of the fiber/particle reinforced polymer matrix specimens were investigated. Mechanical properties, such as tensile properties, elastic modulus, energy absorbtion capacity, of the specimens were investigated by destructive tensile test, and nondetsructive ultrasonic test. Thermal and electrical properties of the polymer matrix composite specimens were characterized by nondestructive eddy current tesyt,, gaussmeter, and thermal camera device. Microstructural defects and mechanical properties were investigated by ultrasonic velocity measurements. Effect of particle type, particle amount, and particle shape on the mechanical, electrical and thermal properties was studied. Microstrure of the polymer matrix composite materials was studied by scanning electron microscope (SEM) analysis.