Grafen/Sİ3N4 ile nano boyutta katkılandırılmış termoplastiğin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation the mechanical properties of thermoplastic nano-doped with graphene/Sİ3N4
- Tez No: 789809
- Danışmanlar: PROF. DR. FAZİLET ZÜMRÜT BİBER MÜFTÜLER, DR. ÖĞR. ÜYESİ COŞKUN HARMANŞAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Eklemeli üretim, Filament, Grafen, Nanokompozitler, Silisyum nitrür, Termoplastik, Filament, Graphene, Nanocomposites, Silicon nitride, Thermoplastic
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez çalışmasında; çevre dostu ve geri dönüştürülebilir termoplastik malzeme olan Polilaktik asit (PLA), Grafen ve Silisyum nitrür (Si3N4) karışımı, bir nanokompozitin mekanik özellikleri araştırılmıştır. Deneysel aşamada ilk olarak, nano boyuttaki grafen ve Si3N4 % 0,5, % 1 ve, % 2 oranlarında PLA'ya eklenerek çift vidalı ekstrüder ile homojen olacak şekilde karıştırılmıştır. Elde edilen nanokompozit grupları ve referans olarak kullanılan PLA ile, 185-195 °C aralığında tek vidalı ekstrüder ile filament üretimi gerçekleştirilmiştir. Sonraki aşamada ise, filamentlerden 3D yazıcı kullanılarak test numuneleri üretilmiş ve bu numunelerin çekme ve yorulma testleri yapılmıştır. Elde edilen test sonuçlarına göre; çekme mukavemeti en çok % 0,5 katkılı PLA/Grafen/Si3N4 malzemesinde görülmüştür. Bu oranda çekme mukavemeti PLA malzemesine kıyasla % 62,5 arttığı tespit edildi. Ancak grafen ve Si3N4 katkı oranının artışıyla birlikte % 0,5 katkılı nanokompozit malemeye göre çekme mukavemeti azalmaktadır. Ayrıca yorulma ömrü en iyi % 0,5 katkılı PLA/Grafen/Si3N4 malzemesi olarak tespit edilmiştir. Tez çalışması, termoplastik esaslı nanokompozitlerin eklemeli imalat ile üretimine ve otomotiv, havacılık ve uzay endüstrilerinde kullanımına yönelik mevcut olanakları arttıracak yönde katkıda bulunabileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the mechanical properties of a nanocomposite of Polylactic acid (PLA), Graphene and Silicon nitride (Si3N4), an environmentally friendly and recyclable thermoplastic material, were investigated. At the experimental stage, nano-sized graphene and Si3N4 were added to PLA at 0.5 %, 1 % and 2 % ratios and mixed homogenously with a twin screw extruder. With the obtained nanocomposite groups and PLA used as reference, filament production was carried out with a single screw extruder in the range of 185-195 °C. In the next stage, test specimens were produced from the filaments using a 3D printer and tensile and fatigue tests of these specimens were performed. According to the test results obtained; the highest tensile strength was observed in PLA/Graphene/Si3N4 material with 0.5 % additive. At this rate, the tensile strength increased by 62.5 % compared to PLA material. However, with the increase of graphene and Si3N4 additive ratio, the tensile strength decreases compared to 0.5 % doped nanocomposite material. In addition, the best fatigue life was determined as 0.5 % doped PLA/Graphene/Si3N4 material. It is thought that the thesis study can contribute to the production of thermoplastic based nanocomposites by additive manufacturing and to increase the existing opportunities for their use in automotive, aerospace and aerospace industries.
Benzer Tezler
- İndüksiyonla sıcak işlemin grafen/Si3N4 takviyeli Al2024 esaslı kompozitlerin mekanik özelliklerine ve mikroyapısına olan etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of hot treatment by induction on the mechanical properties and microstructure of graphene/Si3N4 reinforced Al2024 based composites
ÜMMET MAHMUTOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT CAN ŞENEL
- Grafen-takviyeli nanokompozitlerin içyapı ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between internal structure and mechanical properties of graphene-reinforced nanocomposities
BETÜL ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BAYRAK
- SiAlON seramiklerinin mikroyapı ve özelliklerine grafen ilavesinin etkisi
The effect of graphene addition to the microstructure and properties of SiAlON ceramics
ALPER ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Seramik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET TURAN
- Grafen-Si3N4 takviyeli titanyum hibrit kompozit ile prototip implant üretimi
Prototype implant production with graphene-Si3N4 reinforced titanium hybrid composite
TUĞBA MUTUK
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ
- Al7075-Si3N4-grafen ve Al7075-B4C-grafen hibrit kompozitlerin mekanik ve tribolojik özelliklerinin araştırılması
Investigation of the mechanical and tribological properties of Al7075-Si3N4-graphene and Al7075-B4C-graphene hybrid composites
ALEYNA TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT CAN ŞENEL