Karbon Dolgulu PMMA, PS ve PVA Polimer Kompozitlerin Elektrik, Optik ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi


Arda E.(Yürütücü), Mergen Ö. B.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Doktora, 2016 - 2019

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Doktora
  • Başlama Tarihi: Haziran 2016
  • Bitiş Tarihi: Haziran 2019

Proje Özeti

Polimer kompozitler son yıllarda hızla gelişerek teknolojik ve endüstriyel olarak pek çok uygulama alanı bulmuşlardır. Bunlardan bazıları; enerji depolama[1], enerji dönüştürme[1-4], elektronik malzemeler[5-9], çeşitli sensörler [10-16], biyomedikal alanlar[17-30] ve çevre alanı[17, 31] uygulamalarıdır.

    Son 10-15 yıldır yapılan çalışmalar polimer matrislerine eklenen çok düşük oranlı karbon dolguların (CF-Carbon Filler), kompozitin mekanik, termal ve elektriksel özelliklerini önemli ölçüde arttırdığını göstermiştir[24, 25, 30, 32-38]. Karbon siyah (CB), karbon nanofiberler (CNF), karbon nanotüpler (CNT) ve grafit bilinen önemli karbon-dolgu (CF) malzemeleridir. 2004 yılındaki keşfinden sonra grafen, uygun üretim maliyeti ve yüksek fiziksel özellikleri nedeniyle polimerlere katılan en yaygın dolgu malzemesi olarak kullanılmaya başlanmıştır.

   Bütün bu güncel araştırma ve gelişmeler karbon-dolgu kompozit yapıların incelenmesini ilgi çekici bir araştırma problemi haline getirmektedir. Kompozit yapıların hazırlanmasında, uygun polimer matrisin, karbon-dolgu tipinin, çözücünün, karıştırma yönteminin seçimi oldukça önemlidir. Ayrıca kompozite katılacak karbon-dolgunun, kritik eşiğinin (perkolasyon eşiği), polimer yapının fiziksel özelliklerini maksimum ne kadar arttırdığının belirlenmesi ve ölçümlerin yapılacağı deneysel sistemlerin düşük maliyetli olması kompozitin kullanım alanlarının belirlenmesi ve üretim maliyetlerinin düşürülmesi için büyük önem taşımaktadır.

    Bu tez çalışmasında, poli(metil metakrilat) (PMMA)/CF, polistiren (PS)/CF, kitosan (Ch)/CF gibi bazı kompozit yapıların saf polimer sisteme göre optik, mekanik ve elektriksel özelliklerindeki değişim 3 farklı deneysel teknik ile incelenecektir. Elde edilen veriler perkolasyon teorisi ile modellenerek, incelenen kompozit yapılar için perkolasyon aralıkları ve kritik üsteller hesaplanacaktır.