Karbon nanotüp takviyeli elastomerik poliüretan kompozit malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of carbon nanotube reinforced elastomeric polyurethane composi̇te materials
Yazar: GÜLİN DENİZ AKYÜZ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜR DEMİRCAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, poliüretan (PU) malzemesine çoğul duvarlı karbon nanotüp (MWCNT), fonksiyonelleştirilmiş çoğul duvarlı karbon nanotüp (f-MWCNT), tek duvarlı karbon nanotüp (SWCNT), karbon fiber (C-Fiber) kumaş ve teflon katkısının mekanik özelliklere etkisi araştırıldı. Karbon nanotüp grupları ve teflon ağırlıkça %0,15 oranında yapıya ilave edildi. Buna ek olarak C-Fiber kompozit kumaş uygun boyutlarda yapı içine yerleştirildi. Malzeme grupları döküm yöntemi ile üretildi. Kompozit malzemenin mekanik değerlerinin takviye elemanlarından nasıl etkilendiği, kullanılan nano malzemelerin yapı içerisinde dağılımı taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntüleri incelenerek, sonuç kısmında ayrıntılı bir şekilde ifade edildi. Bu çalışma ile karbon nanotüp ve teflon nano parçacıklarının yanısıra C-Fiber kumaşın farklı bir amaç içinde kullanılabileceğini ve kompozit malzemenin mevcut kullanılan malzemelere alternatif olmasını amaçladık. Bu çalışmanın sonucunda, termoplastik kompozitlerde, karbon nanotüp ve C-Fiber kumaş içeren numunelerin, içermeyenlere göre çekme dayanımında saf PU malzemesine kıyasla artışa sahip olduğu gözlemlenmiştir. Karbon nanotüp ve teflon içeren numuneler sırasıyla ortalama %39,1 ve %13,8 oranında, kompozit kumaş içeren içeren numuneler ise %356 oranında saf PU'a göre mukavemet artışı ve dayanım gösterdiği sonucuna varıldı.

Abstract:
In this study, the effect of multiple walled carbon nanotube (MWCNT), functionalized multiple walled carbon nanotube (f-MWCNT), single-walled carbon nanotube (SWCNT), carbon fiber (C-Fiber) fabric and teflon on the mechanical and dynamic properties of polyurethane material. Carbon nanotube groups and teflon were added to the structure by 0.15% by weight. In addition, the C-Fiber composite fabric was placed into the appropriate size structure. Material groups were produced by casting method. The mechanical properties of the composite materials were affected by the reinforcing elements and the distribution of the nano materials used in the structure was examined in detail by the scanning electron microscope (SEM) images. In this study, we aimed to use carbon nanotube and teflon nanoparticles as well as C-Fiber fabric in a different purpose and to make the composite material an alternative to the materials used. As a result of this study, it was observed that the samples containing carbon nanotube and C-Fiber fabric in thermoplastic composites had an increase in tensile strength compared to pure PU material compared to those without. Samples containing carbon nanotube and Teflon have respectively an average of 39.1% and 13.8%, the samples containing composite fabric showed strength increase and resistance compared to 356% pure PU.