Geri Dön

Grafen takviyeli polimer kompozit üretimi

Graphene reinforced polymer composite production

PDF İndir

  1. Tez No: 579637
  2. Yazar: HAZAL YILMAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE BEDELOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Epoksi, Film, Grafen oksit, Nanokompozitler, Polivinil alkol, Epoxy, Film, Graphene oxide, Nanocomposites, Polyvinyl alcohol
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Lif ve Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışması kapsamında, grafen oksit (GO) ve indirgenmiş grafen oksit (rGO) içeren polivinil alkol (PVA) nanokompozit filmler ve grafen içeren epoksi nanokompozitler üretilmiştir. Önce, grafen oksit, geliştirilmiş Hummers metodu ile üretilmiş ve ardından ağırlıkça %0,05, %0,1, %0,25, %0,5 ve %1 oranlarında ağırlıkça %5'lik PVA ile karıştırılarak GO/PVA çözeltisi elde edilmiştir. Ardından, elde edilen GO/PVA çözeltisi film haline getirilmiştir. rGO/PVA nanokompozitler ise, hazırlanmış olan GO/PVA çözeltisinin askorbik asit ile indirgenmesi ile elde edilmiştir. Grafen/epoksi nanokompozitleri de ağırlıkça %0,05, % 0,1, %0,25, %0,5 ve %1 oranlarında grafenin, epoksiye ilave edilip homojen bir dağılımın elde edilmesinin ardından, sertleştiricinin katılarak kürlenmesi ile elde edilmiştir. Üretilen bütün nanokompozit filmlerin özellikleri, fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), termogravimetrik analiz (TGA), mekanik test, taramalı elektron mikroskobu (SEM), UV-VIS-NIR spektrofotometre ve elektriksel iletkenlik ölçümleri yapılarak incelenmiştir. Elektriksel özellikler açısından değerlendirildiğinde, %1 oranında GO ve rGO katkısı, PVA filmlerin hacimsel direncinde sırasıyla %36 ve %45'lik; yüzeysel direncinde ise %24,5 ve %34,9'lük azalmaya neden olmuştur. %1 oranında grafen katkısı ise, epoksi filmlerin hacimsel direnç değerinde %28,2 ve yüzeysel direncinde %9,7'lik bir azalmaya sebep olmuştur. Mekanik özellikler açısından, grafen/epoksi nanokompozitlerin maksimum gerilme değeri, %1'lik grafen katkısında, saf epoksiye göre %33,84 oranında artarak ~20 MPa olarak elde edilmiştir. Ortalama elastisite modülü değeri, %6,5'lik bir artışla, 1061 MPa'dan 1130 MPa' a çıkmıştır. GO ve rGO takviyeli PVA nanokompozitlerin maksimum gerilme değerleri, %1'lik grafen katkısında, saf PVA filme göre, sırasıyla %20 ve %38 oranında artarak ~59 MPa ve ~68 MPa olarak elde edilmiştir. Ortalama elastisite modülü değeri, sırasıyla %37'lik ve %65' lik bir artışla, 2561 MPa'dan 3515 MPa'a ve 4219 MPa' a çıkmıştır. Analiz ve testler sonucunda, GO ve rGO'in PVA ve grafenin epoksiye ilave edilmesi ile, nanokompozit filmlerin elektriksel iletkenliğinin, elastisite modülünün, maksimum gerilme değerlerinin, ışık absorpsiyonunun arttığı ve termal özelliklerinin iyileştiği gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, polyvinyl alcohol (PVA) nanocomposite films containing graphene oxide (GO) and reduced graphene (rGO) and and epoxy nanocomposites containing graphene were produced. First, graphene oxide was produced by the developed Hummers method and then mixed with 0.05 wt%, 0.1 wt%, 0.25 wt%, 0.5 wt% and 1.0 wt% of 5 wt% PVA to obtain GO/PVA solution. Then, obtained GO/PVA solution was filmed. rGO/PVA nanocomposites werre obtained by reducing the prepared GO/PVA solution with acscorbic acid (AA). Graphene/epoxy nanocomposites were obtained by adding 0.05 wt%, 0.1 wt%, 0.25 wt%, 0.5 wt% and 1 wt% of graphene to the epoxy after obtaining a homogenous dispersion and curing by adding the hardener. The properties of all nanocomposite films were examined by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), mechanical test, scanning electron microscope (SEM), UV-VIS-NIR spectrophotometer and chemical conductivity measuments. When electrical properties are evaluated, addition of 1 wt% GO and rGO resulted 36% and 45%, decrease in the volumetric resistance of PVA films as well as surface resistance decreased 24.5% and 34.9%, respectively. 1 wt% graphene addition resulted in a 28.2% reduction in the volume resistance value of epoxy films and a 9.7% reduction in surface resistance. In terms of mechanical properties, the maximum tensile value of graphene/epoxy nanocomposites was obtained as ~ 20 MPa with an increase of 33.84% in comparison to pure epoxy in 1% graphene additive. The average modulus of elasticity increased from 1061 MPa to 1130 MPa with an in increase of 6.5%. The maximum tensile strength of GO and rGO reinforced PVA nanocomposites was increased by 20% and 38% in the 1% graphene admixture compared to pure PVA film to ~ 59 MPa and ~ 68 MPa. The average modulus of elasticity increased from 2561 MPa to 3515 MPa and 4219 MPa with an increase of 37% and 65%, respectively. As a result of analysis and tests, it was observed that the electrical conductivity, modulus of elasticity, maximum tensile, thermal properties and UV-absorption values of nanocomposite films increased by adding GO and rGO to PVA and graphene epoxy.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    791135

    Grafenli ve geri dönüştürülmüş karbon fiberli polimer kompozit malzemenin üretilerek mekanik deney çubuklarının üretimi ve incelenmesi

    Production and investigation of mechanical experimental rods by producing graphene and recycled carbon fiber polymer composite material

    AYBÜKE YAĞMUR KANTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Otomotiv MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN KAYA

  2. Tez No

    800244

    Jüt fiber takviyeli grafen destekli kompozit malzeme üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Production of jute fiber reinforced graphen supported composite material and investigation of the mechanical properties

    SEFA SÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SİNAN ÖKTEM

  3. Tez No

    800245

    Cam fiber takviyeli grafen destekli kompozit malzeme üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Manufacturing of glass fiber reinforced graphene supported composite material and investigation of the mechanical properties

    SELÇUK GEDİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SİNAN ÖKTEM

  4. Tez No

    823900

    Sustainable manufacturing of graphene-reinforced polypropylene composites by tailoring compound properties and process techniques

    Grafen takviyeli polipropilen kompozitlerin polimer işleme süreçlerine ve tekniklerine uygun olarak sürdürülebilir üretimi

    GÜLAYŞE ŞAHİN DÜNDAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN

  5. Tez No

    818529

    Grafen nanotüp ve cam elyafla güçlendirilmiş LED ile kürlenen polyester kompozit üretiminin araştırılması

    Investigation of production of glass fiber and graphene nanotube reinforced LED curing polyester composite

    AZİME SUBAŞI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mühendislik BilimleriDüzce Üniversitesi

    Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DOÇ. DR. MEHMET EMİROĞLU

    DOÇ. DR. AHMET DEMİR

Geri Dön