Polimer kompozitlerin mekanik ve elektrik özelliklerinin kararlı hale getirici ve yıpratıcı faktörlerin etkisi altında incelenmesi
Investigation of mechanical and electrical properties of polymer composite under effects of degradation and stabilization
Yazar: ÜMİT ALKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YEŞİM ÖZCANLI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Dayanıklılık = Durability ; Kompozitler = Composites ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Polietilen filmler = Polyethylene films

Özet:
Son yıllarda, polimer malzemelerinin özelliklerini iyileştirmek için geliştirilen teknolojiler hemen her alanda çok daha yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır. Polimerlere bu özelliği veren faktörler ise üretim aşamasındaki maliyetlerin düşük olması, kolay işlenebilmeleri, hafiflikleri, kimyasal maddelere karşı gösterdikleri direnç, yalıtkanlık ve özelliklerini değiştirmede limitsiz olmaları v.b. gibi özellikleridir. Polimerlerin mekanik ve deformasyon özelliklerinin metallerden düşüktür, ancak yeni yöntemlerle plastiklerin bu özellikleri arttırılmaktadır. Bu yöntemler polimerlere katkı maddelerinin katılması, moleküler yönlendirme, kristallik derecesinin değişimi, çapraz bağlı ağ yapıların oluşumu ve bu gibi yöntemler olabilir. Bu yöntemlerle özellikleri geliştirilen polimerik malzemelerin dış etkiler altında yıpranmaları daha uzun sürede gerçekleşmektedir. Sonuç olarak, sanayide polimer malzemelerin kullanımı gün geçtikçe artmaktadır.Polimer sanayisinde yüksek kaliteli yeni polimerlerin üretilmesi sınırlı olduğundan, şu ana kadar boru ve kablo üretiminde kullanılan ticari polimerlerin özelliklerini geliştirmek ve kullanım ortamına bağlı olarak bu klasik polimerlerden üretilen malzemelerin dış faktörlerin etkisi altında yıpranmasını engellemek için polimerlerde meydana gelen fiziksel ve kimyasal olayların moleküler mekanizmasını incelemek çağdaş polimer fiziğinde çok önemlidir.Tezin giriş bölümünde polimer yapısı ve yıpranma mekanizmaları, ikinci bölümde termofluktuasyon teorisi ve deneysel cihazlar hakkında bilgiler verilmiştir.Tezin diğer bölümlerinde, peroksit ile çapraz bağlanmış olan düşük yoğunluklu polietilen (XLPE) ve cam elyaf ile takviye edilmiş yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) kompozit malzemelerinin dinamik-mekanik ve elektrik özellikleri incelenmiştir.Son zamanlarda, polimerlerin mekanik ve elektrik dayanımı arttırmak için bu tür çalışmalar yaygın bir biçimde artmaktadır. Tez sonuçları endüstride boru ve elektrik kablo üretimi süreçlerinde uygulanabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
In recent years the technologies, which are developed in order to improve the properties of polymer materials have been used almost in every field. The factors, given properties to polymer, are that low cost in production, easily processing, light, resistivity against chemical materials, insulator and unlimited for changing its properties etc. Mechanical and deformational properties of polimer are lower than metals; however these properties of plastics are improved by new methods. These methods are that doped of additive materials to polymers, changing of crystallinity degree, molecular orientation, formation of network structure with crosslinks. Under external effects, deformation of polymeric materials, improved properties by these methods, has been realized for a longer time. Consequently, using plastics materials has been increased from day to day in industry.In polymer industry, since producing of new polymers with high quality is limited, it is very important for polymer science to investigate the molecular mechanism of physical and chemical events occurred in polymers to improve the properties of commercial polymers used in production of polymer pipes and cables and to prevent wearing out of the materials fabricated from classic polymers depending on the using conditions.The introduction section in this thesis, information about the structure of polymer and degradation mechanism, and also the second section in this thesis thermofluctuation theory and experimental machines are given in detail.The other sections in this thesis, dynamic-mechanical and electrical properties of peroxide crosslinking low density polyethylene (XLPE) materials, and glass fiber reinforced high-density polyethylene (HDPE) composite, used in production of plastic pipes and cables, was investigated.Recently, research in this area has been increased ro improve mechanical and elektrical strength of polymers. The results of this research can be applied to the industrial area of the production proceses pipes and electrical cables.