Bor nitrür nano yapı takviyeli polimer kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin araştırılması
Investigation of production and properties of polymer composites reinforced with boron  nitride nano structure
Yazar: NEVAL AKÇALIOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAL HALE GÜLER
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Nanokompozit malzemeler, mekaniksel, elektriksel ve termal olarak üstün özelliklere sahip olduklarından, ayrıca istenilen özelliğe göre tasarlana bildiklerinden  dolayı her geçen gün endüstriyel anlamda birçok sektörde kullanımı artış göstermektedir. Son zamanlarda genişleyen yüzey alanı, küçülen tane boyutu ve dolayısıyla da artan dayanımı ile nano boyut takviyeli kompozitlerin popülerliği gittikçe artmaktadır. Bu tezin kapsamında, nanokompozit malzemelerin özellikleri, endüstrideki yerleri ve kullanım alanları incelenmesi ve nanokompozit kullanımını arttırması adına gelişmeler oluşturması beklenmektedir. Ayrıca bu çalışmada nanokompozitler için en önemli takviye elamanlarından kabul edilen, bor nitrür nanotüp (BNNT) ve bor nitrür nanotabaka (BNNS)  takviyeli malzemelerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, farklı ağırlık yüzdeli nanotüp ve nanotabaka konsantrasyonlarına sahip BNNT-BNNS/Epoksi ve BNNS/Epoksi polimer kompozitleri çözelti karıştırma metodu ile üretilmiştir. Polimer matris malzemesi olarak, suya, aside, baza ve birçok kimyasala karşı direnci yüksek olan termoset yapıdaki bir polimer olan, epoksi tercih edilmiştir. BNNT ve BNNS ise takviye elamanı olarak kullanılmıştır. Bor nitrür nanotüplerin üretimi için öğütme ve tavlama yönteminden yararlanılmış, BNNS üretimi için ise sıvı faz eksfoliasyon yöntemi kullanılmıştır. Üretilen örneklerin morfolojilerini Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM)  ve XRD (X-Işını Kırınımı) yardımı ile incelenmiştir. Ayrıca mekanik özelliklerin tespiti için çekme testi ve termal özellikler için DSC ve TGA analizleri yapılmıştır.

Abstract:
Since composite materials have superior mechanical, electrical and thermal properties, they are also increasingly used industrially in many industries due to their ability to be designed according to desired properties. Recently, the popularity of nano-sized reinforced composites has been increasing with the expanding surface area, shrinking grain size and thus increasing strength. Within the scope of this thesis, the properties of nanocomposite materials, the locations in the industry and their usage areas will be examined and expected to develop in order to increase the use of nanocomposite. In this study, the production of boron nitride nanotube and boron nitride nanosheet reinforced materials, which are accepted as the most important reinforcing elements for nanocomposites, have been conducted. For this purpose, BNNT-BNNS / Epoxy and BNNS / Epoxy polymer composites with different weight percentages of nanotube and nanosheet concentrations were produced by the solution mixing method. As a polymer matrix material, epoxy is preferred as a polymer in a thermosetting construction having high resistance to water, acid, base and many chemicals. BNNT and BNNS were used as reinforcing elements. Dimethylformamide (DMF) is preferred as the solvent. Ball milling and annealing method was used for the production of boron nitride nanotubes and liquid phase exfoliation method was used for BNNS production. Morphologies of the samples were examined by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM) and XRD (X-Ray Diffraction). In addition, tensile test was performed to determine the mechanical properties.In order to determine thermal properties, DSC and TGA analyzes were performed.