Katı atıkdan elde edilen aktif karbon ve Fe304 içeren termoset esaslı hibrit kompozitlerin elektromanyetik kalkanlama ve alev geciktirme özelliklerinin araştırılması
Investigation of electromagnatic shielding and flame retardancy properties of thermosetting based hybrid composites containting Fe3o4 and activated carbon obtained from solid waste
- Tez No: 978228
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AKIN ODABAŞI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüksek performanslı, alev geciktirici ve elektromanyetik kalkanlama özelliklerine sahip malzemelere olan talep, sürdürülebilir ve çok fonksiyonlu kompozitler üzerine yapılan araştırmaları artırmıştır. Bu çalışmada, katı atıklardan elde edilen aktif karbon ve Fe₃O₄ partikülleri içeren termoset esaslı hibrit kompozitlerin alev geciktirme ve elektromanyetik kalkanlama özellikleri incelenmiştir. Katı atıkların piroliz yöntemiyle elde edilen aktif karbon, 714,33 m²/g BET yüzey alanına ve 69,5 S/m iletkenlik değerine sahip olup, termal kararlılığı ve elektriksel performansı artıran bir dolgu malzemesi olarak kullanılmıştır. Fe₃O₄ partikülleri ise elektromanyetik absorpsiyon ve kalkanlama etkinliğine katkıda bulunmuştur. Hazırlanan hibrit kompozitlerin yapısal ve termal özellikleri, termogravimetrik analiz (TGA), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını difraksiyonu (XRD) ile karakterize edilmiştir. Alev geciktirme performansı, sınırlı oksijen indeksi (LOI) ve konik kalorimetre testleri ile değerlendirilmiştir. En yüksek LOI değeri %41,1 ile Nov-5-45 numunesinde elde edilmiştir. Elektromanyetik kalkanlama etkinliği (EMI SE) geniş bir frekans aralığında ölçülmüş olup, en yüksek EMI SE performansı %5 aktif karbon ve %45 Fe₃O₄ hibrit dolgusuna sahip Nov-5-45 numunesinde elde edilmiştir. Aktif karbon ve Fe₃O₄ arasındaki sinerji, hem yangına dayanımı hem de elektromanyetik girişim (EMI) kalkanlama performansını önemli ölçüde iyileştirmiştir. Bu özellikleriyle geliştirilen kompozitler, elektronik, havacılık ve savunma sanayii gibi ileri teknoloji gerektiren uygulamalar için potansiyel adaylar arasında yer almaktadır. Bu çalışma, atık kaynaklı karbon malzemelerinin sürdürülebilir kompozit üretiminde kullanım potansiyelini vurgulamakta ve çevresel sürdürülebilirliğe katkıda bulunarak çok işlevli, yüksek performanslı malzemelerin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The demand for high-performance materials with flame-retardant and electromagnetic shielding properties has increased research efforts on sustainable and multifunctional composites. In this study, thermoset-based hybrid composites containing activated carbon derived from solid waste and Fe₃O₄ particles were investigated in terms of their flame-retardant and electromagnetic shielding properties. The activated carbon obtained by pyrolysis of solid waste exhibited a BET surface area of 714.33 m²/g and an electrical conductivity of 69.5 S/m, serving as a filler material that enhanced thermal stability and electrical performance. Fe₃O₄ particles contributed to electromagnetic absorption and shielding effectiveness. The structural and thermal properties of the prepared hybrid composites were characterized using thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). Flame-retardant performance was evaluated by limiting oxygen index (LOI) and cone calorimeter tests. The highest LOI value of 41.1% was achieved in the Nov-5-45 sample. Electromagnetic shielding effectiveness (EMI SE) was measured over a wide frequency range, and the highest EMI SE performance was obtained in the Nov-5-45 sample containing 5 wt% activated carbon and 45 wt% Fe₃O₄. The synergy between activated carbon and Fe₃O₄ significantly improved both fire resistance and EMI shielding performance. With these properties, the developed composites can be considered potential candidates for advanced applications in electronics, aerospace, and defense industries. This study highlights the potential of waste-derived carbon materials in sustainable composite production and contributes to environmental sustainability by enabling the development of multifunctional, high performance materials.
Benzer Tezler
- Protozoonların kültüründe soya fasulyesinden hazırlanan besiyerlerinin kullanımı
Using media prepared from soybean for protozoa culture
SEMRA ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. GÜLENDAME SAYGI
- Katı yakıtların akışkan yatakta yakılması ve katı miktarının yatak yüksekliğine etkisi
Combustion of solid fuels in the fkuidized beds and the effects of solid quantity to the height of bed
KAMİL BEKİR KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ YÜCEL UYAREL
- Değişik derim zamanı ve önsoğutmanın Bursa siyahı incir çeşidinin meyve kalitesi ve pazarlama süresi üzerine etkileri
Effects of haruest time and precooling on fruit quality and shelf-life of the fig variety“Bursa siyahı”
FÜSUN GÜRSEL ÇELİKEL
- Hızlı katılaşma ile yüksek mukavemetli malzemelerin üretilmesi ve kurşun-asit akümalatörlerine uygulanması
Başlık çevirisi yok
ÜMİT AKÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ
- Karıştırıcılar ve karıştırma kabındaki akım olaylarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NADİR İLTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖMER SAMİH MERTBAŞ