Karbon ve alüminyum nitrür dolgularının polimerik kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of carbon  and aluminum nitride fillers on the thermal and mechanical properties of polymeric composites
Yazar: ZAFER YENİER
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET SARIKANAT ; DOÇ. DR. LÜTFİYE ALTAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Alüminyum nitrür = Aluminum nitride ; Grafitler = Graphites ; Karbon lifler = Carbon fibers ; Karbon nanotüp = Carbon nanotube ; PBT = Polybutylene terephthalate ; Termal iletkenlik = Thermal conductivity

Özet:
Bu tez çalışmasında, karbon ve alüminyum nitrür malzemelerin yüksek termal iletkenliğinden faydalanarak düzlem ve kalınlık doğrultusunda yüksek termal iletkenliğe sahip polibütilen tereftalat (PBT) tabanlı termoplastik kompozit malzemeler üretilmiştir. 
Tekli,ikili, üçlü ve dörtlü olarak karbon ve alüminyum nitrür katkılı PBT tabanlı kompozit granüller ağırlıkça farklı oranlardaki sentetik grafit (%0-40), karbon fiber (%0-40),alüminyum nitrür (%1,2,3) ve Karbon Nanotüp (0,1, 0,3, 0,5) eriyik haline getirilmiş PBT polimeri içine aynı yöne dönen çift vidalı ekstruderda karıştırılıp, makarna tipi granül üretim makinası ile kompozit granüller elde edilmiştir. Elde edilen granüllere DSC, TGA ve yoğunluk tayini testleri yapılmıştır. Daha sonra granüllerden elde edilen standart kompozit numunelerine çekme, eğme ve darbe testleri yapılmış ve termal iletkenlik değerleri ölçülmüştür. Çekme testi uygulanan numunelerin kopma yüzeylerinin morfolojisi SEM analizi yapılarak incelenmiştir.
Üretilen kompozit malzemeler içerisinde en yüksek termal iletkenlik katsayısı %20 SG, % 20 CF, %1 AIN ve %0.5 CNT katkılı PBT kompozitinde düzlem yönünde ve kalınlık yönünde sırasıyla 13.57 ve 6.54 W/mK'dir ve PBT'nin düzlem yönünde ve kalınlık yönünde sırasıyla termal iletkenliği sırasıyla yaklaşık % 7142 ve 3442 oranında  artış sağlanmıştır.

Abstract:
In this thesis study, high thermal conductivity of carbon and aluminum nitride materials were used to successfully produce thermoplastic composite materials with high thermal conductivity in-plane and through plane. PBT (polybutylene terephthalate) was used as the polymer material.
Single and double, triple, and quadruple hybrid added PBT-based composite granules are made of synthetic graphite (0-40 % ), carbon fiber (0-40 % ), aluminum nitride (1, 2, 3 %), and carbon nanotube (0.1, 0.3, 0.5 %) were mixed into the molten PBT polymer in a co-rotating, twin screw extruder and composite granules were obtained with a pasta type. DSC, TGA and density determination tests were performed on the obtained granules. Then, tensile, bending and impact tests were performed on the standard composite samples obtained from the granules and the thermal conductivity values were measured. The morphology of the fracture surfaces of the tensile tested specimens were examined by SEM analysis.
In composite materials, the highest thermal conductivity values are 13.57 and 6.54 W/mK in-plane direction and through plane, respectively, in the 20% SG, 20% CF, 1% AIN and 0,5% CNT filled PBT composite. The thermal conductivity values of the PBT in-plane direction and through plane by approximately 7142% and 3442%, respectively.