Elektrospinning yöntemiyle B2O3 (bor oksit) ve B4C (bor karbür) nanofiber sentezi ve kompozitlerinin hazırlanması
Synthesi̇s of B2O3(boron oxi̇de) and B4C (boron carbi̇de) nanofi̇bers by electrospi̇nni̇ng process and preparati̇on of thei̇r composi̇tes
Yazar: ASLI DÖRTLER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NADİR KİRAZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Bor karbür = Boron carbide ; Bor oksit = Boron oxide ; Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Lifli kompozitler = Fiber composites ; Nanolif = Nanofiber

Özet:
Günümüzde her alanda hayatımızı kolaylaştıran ve gittikçe zenginleşen nanoteknolojik çalışmalar, ülkemizdeki bor kaynaklarının etkili bir şekilde değerlendirilmesi ve üretim teknolojilerinin geliştirilmesi açısından büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, bor bileşikleri arasında endüstriyel alanda kullanımı giderek artmakta olan bor oksit ve bor karbür bileşikleri fiber formunda sentezlenmiş ve kompozit malzemelerde mekanik dayanımı arttıracağı düşünülerek bor oksit ve bor karbür takviyeli nanofiber-kompozit malzemeler geliştirilmiştir. Fiber üretimi için kullanılan teknikler arasında en etkili teknik olduğu düşünülen elektrospinning tekniği kullanılmıştır. Elektrospinning tekniğiyle elde edilen fiber örnekleri SEM, TGA ve yüksek çözünürlüklü mikroskop analizlerinden yararlanılarak karakterize edilmiştir. Sonrasında kalsinasyon işlemi uygulanan fiber örneklerinden bor oksit ve bor karbür fiberler elde edilmiştir. Kalsinasyon işleminden sonra bor oksit ve bor karbür fiberleri FTIR, SEM ve XRD analizlerinden faydalanılarak karakterize edilmiştir. Karakterizasyonun ardından nanofiberler MPTS ile modifiye edilerek, Bis-GMA, DUDMA, TEGDMA monomerleriyle hazırlanan organik matris ile bir araya getirilmiştir. Matris içerisinde benzoil peroksit kullanılarak termal polimerizasyon gerçekleştirilmiş ve fiber takviyeli kompozitler oluşturulmuştur. Bu kompozitlere 3- nokta eğme testi uygulanarak kompozit malzemenin mekanik dayanımı incelenmiştir. Aynı test ticari bor oksit ve bor karbür tozları kullanılarak hazırlanan kompozit malzemeler üzerinde tekrar edilmiştir. Partikül ve fiber takviyeli kompozitlerin mekanik dayanımları birbirleriyle kıyaslanarak incelenmiştir.

Abstract:
Nowadays, nanotechnological studies that make our life easier and enriched in every field are of great importance in terms of effective evaluation of boron resources in our country and development of production technologies. In this study, boron oxide and boron carbide compounds, which are increasingly used in industrial fields among boron compounds, have been synthesized in fiber form and developed with boron oxide and boron carbide reinforced nanofiber-composite materials in order to increase mechanical strength in composite materials. Among the techniques used for fiber production, electrospinning technique, which is considered to be the most effective technique, has been used. The fiber samples obtained by electrospinning technique were characterized by using SEM, TGA and high resolution microscope analyzes. Then boron oxide and boron carbide fibers were obtained from the calcined fiber samples. After the calcination process, boron oxide and boron carbide fibers are characterized using FTIR, SEM and XRD analyzes. After characterization, the nanofibers were modified with MPTS and combined with the organic matrix prepared with Bis-GMA, DUDMA, TEGDMA monomers. Thermal polymerization was carried out using benzoyl peroxide in matrix and fiber reinforced composites were formed. 3 point bending test was applied to these composites to investigate the mechanical strength of the composite material. The same test was repeated on composite materials prepared using commercial boron oxide and boron carbide powders. The mechanical strengths of the particulate and fiber reinforced composites were compared with each other.