Konfokal Raman Mikroskobu ile Bilinmeyen Polimer Tabanlı Bir Kompozit Malzemenin Tanımlanması ve Kemometrik Yöntem Kullanarak Karışım Oranlarının Belirlenmesi
Defining an Unknown Polymer Based Composite Material by Confocal Raman Microscopy and Determination of Mixing Ratios Using Chemometric Method
Yazar: Kaya, Nusret
Dergi: Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Vol. 10 No. 1, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Eş Odaklı Raman Mikroskobu Spektroskopisi,Kemometri,Kompozit ; Confocal Raman Microscopy Spectroscopy,Chemometry,Composite

Bu çalışmada tersinemühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılan ve bilinmeyenanalizlerinde güçlü bir analiz metodu olan, Eş Odaklı Raman mikroskopisiyöntemi kullanılarak türü bilinmeyen bir Polimerik kompozit malzemeninmoleküler yapısından yola çıkarak polimer türü ve dolgu malzemeleritanımlanmaya çalışılmıştır. İleri araştırmalarda kullanılan kemometrikyöntemler ile yapısı analiz edilen kompozit malzemenin, yapısını oluşturan herbir bileşiğin, kompozit yapısı içindeki miktarsal oranı araştırılmıştır.Kompozit malzemenin kullanım alanı dışında hiçbir veriye sahip olunmadığı içiniçeriğindeki malzemeler ile ilgili hiçbir yakınsama yapılmayarak sadece analiziyapılan kompozitin mikroskop görüntüsü altında her bir farklı kısmından eldeedilen Raman spektrumları kütüphane taraması ile eşleştirilmiştir. Yapılaneşleştirmelerde en yüksek eşleşme oranına sahip malzeme olduğu varsayılarakanalizler ve hesaplamalar bu doğrultuda devam ettirilmiştir. Eş Odaklı Ramanmikroskobu ile kompoziti oluşturan üç ana bileşik üzerine yoğunlaşılarakmalzeme yüzeyinde haritalandırma yapılmıştır. Kompoziti oluşturan üç anabileşenin sırası ile polipropilen (PP), silisyum karbür (SiC) ve karbon fiber(KF) olduğu anlaşılmıştır. Bu üç bileşenin, kompozit içindeki hacimce oranları20X optik büyütme altında, sırası ile %60, %26, ve %14 olarak hesaplanmıştır.Eş Odaklı Raman mikroskopu tekniği kompozit malzemelerin içine katılan vekompozite artı özellik katan tüm malzemelerin tanımlanmasında kullanılabilecekileri bir enstrümantal analiz yöntemi olduğu görülmüştür.

In this study, it has been tried to define polymer type and filler materials based on the molecular structure of an unknown type of Polymeric composite material by using the Confocal Raman Microscopy method which is a powerful method of analysis used in reverse engineering applications. The amount of the composites in the composite structure of the composite material, whose structure was analyzed by the chemometric methods used in advanced research, was investigated. Since there is no data other than the usage area of ​​the composite material, no convergence is made about the materials in its content and only the Raman spectra obtained from each different part of the composite under the microscope image of the analyzed composite were matched with the library survey. Assuming that the material with the highest match ratio was matched, the analyzes and calculations were continued in this direction. The Confocal Raman Microscope was focused on the three main compounds that were polypropylene (PP), silicon carbide (SiC) and carbon fiber (CF), mapped on the surface of the material. The ratios of these main components of the composite were calculated as 60%, 26%, and 14% under 20X optical magnification, respectively. Confocal Raman microscopy technique has been seen an advanced instrumental analysis method which can be used to identify all the materials that are incorporated into composite materials.