Elektromanyetik kalkanlama özelliğine sahip termoplastik kompozitlerin üretilmesi - Hiçyılmaz, Ayşe Sezer; Bedeloğlu, Ayşe; Bursa Teknik Üniversitesi Polimer Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı; Lisansüstü Eğitim Enstitüsü (Bursa, 2023)
Bu tezin amacı, geri dönüştürülebilir termoplastik bir polimer olan poli(bütilen teraftalat) (PBT) matris ile nikel kaplı karbon elyaf ve titanyum dioksit-nikel kaplı karbon elyaf takviyeler ile matriste TiO2 nanopartiküllerinin katkı olarak kullanıldığı, elektronik cihazlarda, otomotiv, havacılık, savunma sektörlerinde kullanım alanı bulabilecek, EMK özelliğine sahip kompozitler geliştirilmesidir. Bu tez çalışmasında, öncelikle, elektrodepozisyon yöntemi ile karbon elyafa nikel ve TiO2-Nikel kaplaması yapılması için optimum kaplama parametreleri belirlenmiştir ve kaplanan karbon elyafların elektriksel, morfolojik, yapısal özellikleri incelenmiştir. Sonrasında, nikel ve TiO2 nanopartikülleri ile kaplanmış kesikli karbon elyaflar, PBT polimeriyle çift vidalı ekstrüder kullanılarak karıştırılmış ve enjeksiyon kalıplama yöntemi ile kompozit test plakaları üretilmiştir. Katkı tiplerinin ve oranlarının, geliştirilen kompozitlerin termal, mekanik, elektriksel özellikleri ve EMK etkinliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Son kısımda ise, matrise eklenen TiO2 nanopartiküllerinin etkisini inceleyebilmek için; PBT granüllere TiO2 nanopartikülleri kaplanmış, sonrasında nikel kaplanmış karbon elyaflar ile çift vidalı ekstrüder kullanılarak karıştırılmış ve enjeksiyon kalıplama yöntemi ile kompozit test plakaları üretilmiştir. TiO2 nanopartikül miktarının ve katkı tiplerinin, üretilen kompozitlerin termal, mekanik, elektriksel özellikleri ve EMK etkinliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak, 3 mm kalınlığa sahip, ağırlıkça %30 oranında TiO2-Nikel kaplanmış karbon elyaf içeren PBT kompozitleri ile 8 - 13 GHz frekans aralığında, ortalama 55,1 xxi dB (%99,9997) EMK etkinliği elde edilirken; 500 MHz - 4 GHz frekans aralığında ortalama 18,4 dB (%98,4151) EMK etkinliği elde edilmiştir. TiO2 nanopartiküllerinin, karbon elyaflara nikel ile birlikte kaplanması yerine, matriste dağılmış halde kullanılmasının hem düşük frekans (500 MHz - 4 GHz) hem de yüksek frekans aralığında (8 - 13 GHz) EMK özelliğine daha fazla katkısı olduğu sonucuna varılmıştır. 3 mm kalınlığa sahip, ağırlıkça %20 oranında nikel kaplanmış karbon elyaf içeren PBT kompozitine, ağırlıkça %3 oranında TiO2 eklenmesiyle, 8 - 13 GHz frekans aralığındaki ortalama EMK değeri, %18,2 oranında artış göstererek, 44,1 dB (%99,9961)'den 51,7 dB'e (%99,9994) yükselmiştir. Ayrıca, %30 oranında nikel kaplanmış karbon elyaf içeren PBT kompozitinin EMK değerine (56,0 dB, %99,9997) yakın bir etkinlik elde edilmiştir. TiO2 nanopartiküllerinin katkısıyla, daha düşük ağırlığa ve yoğunluğa sahip kompozit ile 8-13 GHz frekans aralığında yüksek EMK etkinliği sağlanmıştır. Elektriksel iletkenlik ve manyetik özelliğe sahip nikel kaplanmış karbon elyaflar ve dielektrik özelliğe sahip TiO2 nanopartikülleri arasında sinerjik bir etki olduğu sonucuna varılmıştır. Geliştirilen kompozitler, elektrik-elektronik, otomotiv, havacılık, savunma sanayinde elektromanyetik kalkanlama uygulamalarında kullanılabilecektir.
Tez (Doktora) -Bursa Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü,2023
Kaynakça: 142-158 sayfa
Keywords: Termoplastik kompozitler; Elekrodepozisyon