Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Onur Ozan ÇİLSAL
Danışman: Mustafa Cemal Çakır
Özet:
Karbon nanotüpler, keşiflerinden bu yana sıra dışı malzeme özellikleri nedeniyle bilim
dünyası tarafından büyük ilgi çekmektedirler. Bu malzeme özelliklerinin, KNT’lerin tek
başlarına veya diğer mühendislik malzemeleri ile kompozit yapılar halinde kullanılarak
günümüz mühendislik problemlerine çözüm sunmaları beklenmektedir. Bu tez
çalışmasında KNT üretim tekniklerinden deneysel olarak elektrik ark ve CVD metodu
denenmiş. CVD tekniği ile çalışan soğuk duvarlı iki farklı reaktör tasarlanmıştır. İki
reaktörde de üretim başarıyla gerçekleştirilmiştir. Soğuk duvarlı olarak sınıflandırılan bu
reaktörler, farklı katalizör ve karbon kaynakları ile üretime imkân sağlamaktadır. Üretilen
karbon nanotüpler SEM ve Raman spektroskopisi kullanılarak tanımlanmıştır. Çok
duvarlı KNT’ler ve spiral formda karbon nanofiberler üretilmiştir. KNT’lerin çap
değerleri 50nm ile 300nm arasında değişmektedir. Üretilen KNT’ler tez çalışmasının
ikinci aşamasında alüminyum köpük malzeme üretiminde katkı olarak kullanılmıştır.
Köpürücü ajan kullanımı ve yer tutucu kullanımı tekniği incelenmiş ve hücre boyutlarının
daha iyi kontrol edilebilmesi nedeniyle yer tutucu tekniği tercih edilmiştir. Köpük
malzeme üretiminde üre tanecikleri yer tutucu olarak kullanılmıştır. Geliştirilen odaklı
ekleme yöntemi ile KNT’ler özellikle hücre duvarları etrafına yoğun bir şekilde
eklenmiştir. Yapılan deney tasarımı ile yapıya KNT eklemenin, alüminyum köpük
malzemenin diğer üretim parametrelerine kıyasla basmada akma gerilimi açısından ne
kadar mukavemet artışına sebep olduğu araştırılmıştır. Deney sonuçları temel etkenlerin
sinterleme sıcaklığı ve sinterleme süresi olduğunu göstermiştir. Bu iki parametrenin
ardından gelen KNT eklenmesinin ağırlıkça %0,3 seviyesinde katkının mukavemette
%10 artış getirdiğini göstermiştir ve düşük miktarlarda KNT katkısı ile mukavemet
artışları konusunda yenilikçi bir yaklaşım olduğu görülmüştür. Bu katkı, maliyet etkisi de
göz önünde bulundurularak arttırılabilir. KNT üretim maliyetlerinin düşürülmesi, matris
yapılar içinde daha etkin yayılım yöntemlerinin bulunması yolundaki çalışmalar KNT
katkılarını daha yaygın hale getirecektir.