Bu çalışmada, elektroeğirilmiş karbon nanotüp (KNT)/ termoplastik poliüretan (TPU) nanokompozitinin manyetik karıştırma (MK), ultrasonik banyo (UB) ve ultrasonikasyon (S) gibi farklı dispersiyon ...yöntemlerinin morfolojik ve elektromekanik özellikleri üzerindeki etkisi hakkında detaylı bir araştırma yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar KNT’de uygulanan dispersiyon yönteminin, numunelerin fiziksel, elektromekanik ve sensör özelliklerinde çok önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Mikroskobik incelemeler, ultrasonik kuvvetin pozitif etkisi sayesinde S numunelerin daha iyi dağılmış lifli yapılar verdiğini göstermektedir. Ayrıca özellikle S-örneklerinde, TPU çözeltisine KNT'lerin eklenmesiyle iletkenliğin lifli yapının daha iyi dağılmasına bağlı olarak yaklaşık 10 kat arttığı görülmüştür. Mekanik testlerden S numunelerinde kopma uzamasının MK numunelerine göre %31.6 ve çekme dayanımının ise yaklaşık %56 arttığı gözlemlenmiştir. Bunun yanında, çekme gerinim testinden, tüm numunelerin iki lineer bölgede gerinime duyarlı tepkiler verdiği ve S numunelerinde MK ve UB numunelerine oranla daha yüksek sayıdaki nanofiber ağlardan dolayı daha hassas tepki verdiği görülmüştür. Elde edilen sonuçlar KNT dispersiyon tekniğinin, numunelerin sadece fiziksel özellikleri değil, aynı zamanda elektromekanik ve sensör özelliklerini de ciddi oranda etkilediğini gösterirken özellikle yüksek hassasiyetli, esnek gerinim sensörleri üretiminde KNT'lerin dağılımını kontrol etmenin önemine dair yeni bakış açıları kazandırmaktadır.
Bu çalışmada, ağırlıkça %0,0 dan %15,0’e kadar farklı oranlarda aktive edilmiş çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) takviyeli ve alümina Al2O3 matrislinanokompozitler başarılı bir şekilde üretilmiştir. ...Nano boyuttaki (80 nm) Al2O3 tozları ve MWCNT’ler yüksek hızlı gezegensel bilyeli değirmende karıştırılmış, ardından soğuk şekillendirilmiş ve 1600o C’de argon atmosferinde 120 dakika süre ile sinterlenmiştir. Üretilen nanokompozitlerin mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak kırık yüzeylerden incelenmiştir. MWCNT ilavesinin kristal yapı ve üzerindeki etkisi X-ışınları difraktometresi (XRD) kullanılarak ortaya çıkarılmıştır. Mekanik özellikleri vickers mikrosertlik yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Kırılma toklukları ise vickers indenter metodu kullanılarak incelenmiştir. Yapılan kırılma tokluğu deneyleri sonucunda MWCNT ilavesi Al2O3 esaslı seramik malzemenin kırılma tokluğunu belirgin bir şekilde artırdığı görülmüştür. %2,5 MWCNT ilavesi seramik matrisli nanokompozit yapının kırılma tokluğunu katkısız Al2O3 ile kıyaslandığında %182,5 oranında artırmıştır.
Amaç: Mine-sement sınırının altında hazırlanan kavitelerde mikrosızıntı ile mücadele edebilmek oldukça güçtür. Bu nedenle çalışmanın amacı derin class II kavitelerdeki stres ve marginal bölgedeki ...kapanma problemlerinin çözümüne yönelik son yıllarda sağlanan teknolojik ilerlemelerle geliştirilen nano dolduruculu kompozitlerin akışkan formlarının açık sandviç tekniği ile restore edilen derin kavitelerdeki etkinliğinin incelenmesidir.
Yöntem: 60 adet dişe standart meziyo-okluzal (MO), aproksimal kutu (box) şeklinde kaviteler, oklüzo-gingival derinliği mine-sement sınırının 1 mm altında olacak şekilde ve aproksimal kutunun ebatları 2x4x6 mm olacak şekilde açılmıştır. Restorasyonları bitirilen dişler rastgele seçilerek 3 gruba ayrılmıştır (n=20). Grup 1 kontrol grubudur ve kaviteler direkt kompozit (Filtek Z250) uygulaması ile bitirilmiştir. Grup 2 de basamakta Supreme XT Flow, Grup 3 te basamakta Grandio Flow kullanılmış olup, her 3 grubun üst yapıları mikrohibrit kompozit rezin (Filtek Z250) ile restore edilmiştir. Tüm örnekler termo-mekanik yüklemeye maruz bırakılarak yaşlandırılmıştır. Mikrosızıntı tayini bazik fuksin boyasının penetrasyon miktarının stereomikroskop (X40) altında incelenmesi ile yapılarak istatistiksel analize tabi tutulmuştur.
Bulgular: Sonuçların değerlendirilmesinde Mann Whitney U Test kullanılmıştır. Her iki nano dolduruculu akışkan kompozitler Supreme XT Flow ve Grandio Flow kontrol grubunda yer alan mikrohibrit rezine istatistiksel olarak anlamlı bir üstünlük sağlayamamışlardır (p>0,05). Ayrıca Supreme ve Grandio materyallerinin mikrosızıntı dereceleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunamamıştır (p>0,05). Sonuç: Nanohibrit akışkan kompozitler kendilerinden beklenen derin class II kavitelerdeki mikrosızıntıyı azaltma konusunda daha üstün özellikler sergileyememiştir.
Birçok endüstriyel alanlarda kullanılan Nonilfenol Etoksilatlar (NFE), su ortamlarında ksenojen-östrojenik mikro kirleticiler oluşturmakta, insan sağlığı ve ekolojik hayat üzerinde önemli riskler ...doğurmaktadır. NFE; su, hava, sediment ve toprak gibi ortamlarda bulunabilen, konsantrasyonları ve yarılanma ömürleri bulundukları ortama göre değişebilen kimyasal kirleticilerdir. Organik kirleticilerin sulardan uzaklaştırılması amacıyla geliştirilmiş yöntemlerden biri olan adsorpsiyon tekniği, kullanım kolaylığı, nispeten düşük maliyeti ve çamur oluşturmaması nedeniyle yaygın kullanılan uygulamalardan biridir. Bu çalışmada, pektin ile kaplanmış demir oksit nanokompozitler (Pektin-Fe3O4), adsorbent madde olarak sentezlenmiş ve NFE adsorpsiyonundaki etkinliği araştırılmıştır. Sentezlenen Pektin-Fe3O4 adsorbentlerin karakterizasyonunu belirlemek için SEM ve FTIR analizleri yapılmış ve adsorpsiyon prosesine pH, temas süresi, adsorbent dozu ve NFE başlangıç konsantrasyonun etkileri incelenmiştir. Adsorpsiyonun hangi mekanizmaya uyumlu olduğunu belirlemek için izoterm ve kinetik hesaplamaları yapılmış ve elde edilen sonuçlarda Pektin-Fe3O4’ün NFE adsorpsiyonunun D-R izotermine ve adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci derece kinetik modele uyduğu tespit edilmiştir. Optimum koşullar altında (pH 7.0, 4 g/L Pektin-Fe3O4 derişimi) %62 oranında NFE giderim verimi elde edilmiştir.
Birçok endüstriyel alanlarda kullanılan Nonilfenol Etoksilatlar (NFE), su ortamlarında ksenojen-östrojenik mikro kirleticiler oluşturmakta, insan sağlığı ve ekolojik hayat üzerinde önemli riskler ...doğurmaktadır. NFE; su, hava, sediment ve toprak gibi ortamlarda bulunabilen, konsantrasyonları ve yarılanma ömürleri bulundukları ortama göre değişebilen kimyasal kirleticilerdir. Organik kirleticilerin sulardan uzaklaştırılması amacıyla geliştirilmiş yöntemlerden biri olan adsorpsiyon tekniği, kullanım kolaylığı, nispeten düşük maliyeti ve çamur oluşturmaması nedeniyle yaygın kullanılan uygulamalardan biridir. Bu çalışmada, pektin ile kaplanmış demir oksit nanokompozitler (Pektin-Fe3O4), adsorbent madde olarak sentezlenmiş ve NFE adsorpsiyonundaki etkinliği araştırılmıştır. Sentezlenen Pektin-Fe3O4 adsorbentlerin karakterizasyonunu belirlemek için SEM ve FTIR analizleri yapılmış ve adsorpsiyon prosesine pH, temas süresi, adsorbent dozu ve NFE başlangıç konsantrasyonun etkileri incelenmiştir. Adsorpsiyonun hangi mekanizmaya uyumlu olduğunu belirlemek için izoterm ve kinetik hesaplamaları yapılmış ve elde edilen sonuçlarda Pektin-Fe3O4’ün NFE adsorpsiyonunun D-R izotermine ve adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci derece kinetik modele uyduğu tespit edilmiştir. Optimum koşullar altında (pH 7.0, 4 g/L Pektin-Fe3O4 derişimi) %62 oranında NFE giderim verimi elde edilmiştir.
Bu çalışmada geliştirilen yakıt hücresinde yakıt olarak metil alkol kullanılır. Methanol yakıt hücreleri özellikle temiz çevre ve etkili enerji dönüşümü için çok önemlidir. Grafit karbon nitrit ...(g-C3N4) karbon bazlı nanomateryaller arasında kararlı karbon allotropudur. Π bazlı polimer sisteminde elektron lokalizasyonu olmayan C − N bağlarından oluşur. Polioksometalatlar (POMs) redoks-aktif maddelerdir ve doğrudan metanol oksidasyonu ve enerji depolama için hayati bir potansiyele sahiptir. POM'lar, yüksek değerli metaller ve anyonik metal oksitler içerdikleri için ilgi görmektedir.Bu çalışmada, Polioksometalat/ karbon nitrit nanotüp (C3N4 NTs) sentezlenmiş ve yakıt hücresi için uygulanmıştır. Öncelikle, hazırlanan nanokompozitin yapısı geçirgen elektron mikroskopu (TEM), x-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Daha sonra bu nanokompozit modifiyeli elektrot kullanılarak elektrokimyasal ölçümler gerçekleştirilmiştir. POM-C3N4 NTs/GCE ve C3N4 NTs/GCE elektrotların elektrokimyasal aktif yüzeyleri sırasıyla 0.511 cm2 ve 0.169 cm2 olarak bulunmuştur. Hazırlanan nankompozit metil alkole karşı aktif bir katalitik etki göstermiştir.
ETİLEN-VİNİL ASETAT (EVA) KOPOLİMERİ VE ORGANİKKİLDEN ELDE EDİLEN NANOKOMPOZİTLERİN REOLOJİK OLARAK İNCELENMESİ ERGİN, Mustafa Fatih; Istanbul University, Avcılar Campus, Faculty of Engineering, Department of Chemical Engineering; AYDIN, İsmail; Istanbul University, Avcılar Campus, Faculty of Engineering, Department of Chemical Engineering
Anadolu Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi - A Uygulamalı Bilimler ve Mühendislik; Vol 16, No 2 (2015); 265-274,
11/2015
Journal Article
Recenzirano
Bu çalışmada, etilen˗vinil asetat kopolimeri (ağırlıkça %40 vinil asetat içeren, EVA 40W) ile ağırlıkça farklı oranlardaki organik kil (%0, 1, 3, 6 ve 8) (Nanocor I 44PT), nanokompozit elde etmek ...amacıyla şeffaf bir kovandan oluşan tek vidalı ekstruder içerisinde karıştırılarak hazırlanmıştır. Polimer matris faza organik kilin eklenmesi ile elde edilen nanokompozitlerin reolojik özellikleri sistematik olarak incelenmiştir. Çalışmada elde edilen nanokompozitler farklı reolojik özellikler ortaya koymuştur. Polimer matris faz içerisinde ağırlıkça organik kil miktarının artması nanokompozit yapıyı daha mukavim hale getirmiştir. Ayrıca yapı içerisinde organik kil miktarının ağırlıkça artması ile düşük frekanslarda hem depolama modulü (G´) hem de kayıp modulünde (G´´) artış gözlenmiştir. Çalışmayı gerçekleştirdiğimiz tek vidalı ekstrüderin kovanının cam olması dolayısıyla organik kil–polimer matris faz karışımı görsel olarak takip edilebilmiştir. Yapılan bu görsel incelemelerde organik kil miktarı arttıkça kalma süresinin azaldığı tespit edilmiştir. Elde edilen veriler neticesinde EVA kopolimeri için organik kilin kaydırıcı olarak davrandığı tespit edilmiştir
Bu çalışmada, etilen˗vinil asetat kopolimeri (ağırlıkça %40 vinil asetat içeren, EVA 40W) ile ağırlıkça farklı oranlardaki organik kil (%0, 1, 3, 6 ve 8) (Nanocor I 44PT), nanokompozit elde etmek amacıyla şeffaf bir kovandan oluşan tek vidalı ekstruder içerisinde karıştırılarak hazırlanmıştır. Polimer matris faza organik kilin eklenmesi ile elde edilen nanokompozitlerin reolojik özellikleri sistematik olarak incelenmiştir. Çalışmada elde edilen nanokompozitler farklı reolojik özellikler ortaya koymuştur. Polimer matris faz içerisinde ağırlıkça organik kil miktarının artması nanokompozit yapıyı daha mukavim hale getirmiştir. Ayrıca yapı içerisinde organik kil miktarının ağırlıkça artması ile düşük frekanslarda hem depolama modulü (G´) hem de kayıp modulünde (G´´) artış gözlenmiştir. Çalışmayı gerçekleştirdiğimiz tek vidalı ekstrüderin kovanının cam olması dolayısıyla organik kil–polimer matris faz karışımı görsel olarak takip edilebilmiştir. Yapılan bu görsel incelemelerde organik kil miktarı arttıkça kalma süresinin azaldığı tespit edilmiştir. Elde edilen veriler neticesinde EVA kopolimeri için organik kilin kaydırıcı olarak davrandığı tespit edilmiştir.
Ni/TiC nanokompozitlerin elektrodepozisyonu dönen disk elektrot sisteminde, bir katyonik dispersant eşliğinde modellenmiştir. Önerilen mekanizmada, bir TiC nanoparçacık difüzyon tabakası boyunca ...taşınır, elektrot yüzeyine adsorplanır ve yüzeydeki rezidans süresi büyüyen nikel depozite gömülme süresini geçtiğinde filme inkorpore olur. Dolayısıyla TiC inkorporasyon hızı, parçacığın yüzeydeki rezidans süresi ve yüzeydeki parçacık miktarıyla doğru, parçacığın gömülme süresiyle ise ters orantılı olarak tanımlanmıştır. Modelde rezidans ve gömülme süreleri ise akım yoğunluğu, hidrodinamik koşullar, parçacık boyutu ve dispersant konsantrasyonuna bağlı olarak ifade edilmiştir. Buna istinaden, TiC inkorporasyon hızı ve depozitteki TiC hacim%, dispersant ve TiC elektrolit konsantrasyonları, akım yoğunluğu ve elektrot dönme hızına bağlı olarak öngörülmüştür. Elektrolite eklenen katyonik dispersantın depozitteki TiC miktarını arttırması ise dispersantın TiC nanoparçacıkların yüzeydeki rezidans sürelerini arttırması ile açıklanmıştır.
Bu çalışmanın amacı farklı cila sistemleri kullanarak iki farklı doldurucu türüne sahip kompozit rezin materyalin yüzey pürüzlülük özelliklerini incelemektir. Bu amaçla iki farklı nanokompozit ...Grandio, VOCO ve Filtek SupremeUltra Enamel, 3M/ESPE ve üç farklı cila sistemi kullanılmıştır. Her bir kompozit materyalden 40’ar adet örnek hazırlanmıştır N=80 . Tüm örnekler pleksicam kalıplarda hazırlanmış ve polyester bant kullanılarak polimerize edilmiştir. Örnekler farklı cila işlemleri uygulanmak üzere 4 alt gruba ayrılmıştır n=10 . Kontrol grubu Grup K haricindeki diğer gruplara, önce karpit frez ile bitirme işlemi uygulanmış, sonrasında şu cila sistemleri uygulanmıştır: Soft-Lex XT Grup SL , PoGo Grup PG , Astropol Grup AS .Örnekler; yüzey pürüzlülüğündeki değişimlerin değerlendirilebilmesi için optik profilometre kullanılarak incelenmiştir. Örneklerin ortalama yüzey pürüzlülüğü Ra verilerinin istatistiksel olarak değerlendirilmesinde çift yönlü varyans analizi, ortalamaların çoklu karşılaştırılmasında ise Tukey HSD testi kullanılmıştır p=0,05 . İki kompozit rezin grubu değerlendirildiğinde en düşük Ra değeri Filtek Supreme XT Enamel grubununda izlenmektedir. Grandio grubunun Ra değeri daha yüksektir ve bu farklılık istatistiksel olarak anlamlıdır p
Birbirleri ile temas halinde olan yüzeylerden, mekanik etkilerle oluşan malzeme kaybı, yüzyıllardır
insanoğlunun mekanik problemlerinin başında gelmiştir. Dünyadaki mekanik enerjinin yüzde otuzunun
...mekanik kayıplara harcandığı düşünülürse, sürtünme ve aşınmanın önemi daha da iyi anlaşılabilir.
Teknolojik ilerlemelerle birlikte sürtünme ve bunun neden olduğu aşınma problemlerinin
aşılması için sert yüzey kaplamaları kullanılmıştır. TiN, CrN gibi ince film kaplamalar endüstriyel
uygulamalar için en yaygın olarak kullanılan kaplamalardır. Molibden esaslı nitrür kaplamalarda,
sürtünme ve aşınma açısından oldukça üstün özelliklere sahiptirler. Molibden esaslı kaplamalar da
düşük sürtünme katsayısı elde edilmesine rağmen temel problem, karşıt malzemede meydana gelen
aşınmadır. Çok sert olan molibden kaplamlara yumuşak Ag, Cu gibi elementlerin ilavesi ile elde
edilen yapılar, kuru şartlarda ticari olarak kullanılan kaplamalardan daha üstün sürtünme-aşınma
özelliklerine sahiptirler. Bu çalışmada katodik ark ve manyetik alanda sıçratma sistemlerinin hibrit
kullanıldığı fiziksel buhar biriktirme yöntemi ile yüksek hız takım çeliği malzemelere üzerine kaplanan
farklı Ag içeriğine sahip MoN-Ag kaplamaların Al2O3 karşıt malzeme kullanılarak atmosferik
koşullardaki sürtünme ve aşınma özellikleri incelenmiştir. Aşınma deneylerinde katkısız MoN kaplamaların
yanı sıra düşük, orta ve yüksek (at.%1.4, %8, %24Ag) Ag içeriğine sahip kaplamalara
sürtünme-aşınma deneyi yapılmıştır. MoN yapılara Ag ilavesi ile sürtünme deneyleri sonucunda
yüksek Ag içeren kaplamalar dışındaki kaplamalarda önemli bir aşınma görülmemesinin yanında
Ag'ün yararlı etkisi özellikle at.%8 oranında Ag içeren kaplamalarda tespit edilmiştir.
Nanostructured coatings have been recently of great
interest because of the possibility of synthesizing
unique physical and chemical properties. Different
approaches exist for the production of nanostructured
coatings such as superlattice coatings, nanoscale
multilayer coating, super lattice coating and
nanocomposite coatings. The nanocomposite type
coatings have attracted the greatest interest by the
researchers.
Completely new properties are exhibited by nanocrystalline
coatings with decreasing the grain size to
about 10 nm. The mechanical properties of these
materials are determined by processes in boundary
regions because the number of atoms in grain is
smaller than in the boundary regions. High fracture
toughness can be obtained in the nanocomposite
structure due to the nano size grain structure. Currently,
two main practices exist for the production of
nanocomposite coatings. In the first one, the nanocomposite
structure is obtained by the combination
of two hard and immiscible phases in one coating
(e.g., nc-TiN/a-Si3N4; a-TiSi2-nc-TiSi2) while in
the other practice, the mixture of one hard (MeN)
and one soft (X) immiscible phase (e.g., Zr-Cu-N,
Cr-N- Cu, Ti-Cu-N and Mo-Cu-N) are used. In
these coatings, one metal may be converted into nitride
as a nanocrystalline phase and the other participated
in the growing film without any reaction.
Nanocomposite coatings based on hard/hard phases
have attracted in recent years and there are now
numerous studies that deal with the production, characterization,
and application of these coatings. The
coatings with hard-soft structure have a very promising
structure with respect to tribological applications.
One can easily formulate these coatings by
selecting the hard and soft phase combinations for
the required tribological application. Examples of
such formulations have been put forward in our research
group especially for coating applications
suitable for systems working under boundary lubrication
conditions. The main approach used in these
formulations relies on functioning of the hard phase
(such as MoN) as load bearing material and soft
phase (copper, silver, tin, antimony etc.) or their
compounds.
In this study, further verification of this approach is
aimed using a hard-soft nanocomposite system
based on Mo-N-Ag. MoN is selected as the hard
phase because of its better tribological properties
compared to other hard phases. On the other hand
silver is an easily shearable soft material that is
mainly used in high temperature applications as solid
lubricant. Silver also has a potential of forming
solid lubricant compounds with the oxides of the
hard phase (such as silver molybdates) and it can
also react with the formulated oil ingredients and
form lubricous structures. For achieving this aim,
not only the effect the composition of the coating
material but also the effects of different sliding velocity
on the tribological behavior is investigated
and the results are correlated with the character of
the debris that are determined with micro-Raman
spectroscopy. Hence, this is a unique study, in
which the tribological behavior of the Mo-N-Ag nanocomposite
coatings is investigated in detail by taking
into consideration both formulation of the coatings
and the tribo -mechanical and -chemical properties
of the system. Moreover, in this study a hybrid
coating system based on cathodic arc and magnetron
sputtering that is previously used extensively in
our group for the production of other MeN-X type
structures, is used for the first time for the production
of MoN-Ag nanocomposite coatings.
Molybdenum nitride and MoN-Ag nanocomposite
coatings were deposited using cathodic arc and cathodic
arc + magnetron sputtering hybrid physical
vapor deposition techniques. Hardened M2 discs
were used as substrates. Hardness of the coatings
were measured with a dynamic ultra micro-hardness
tester (Fischerscope H 100) equipped with an elongated
Vickers type indenter; a total load of 20 mN
was applied in 120 steps with a time interval of 0.5s
at each step. The phase structure of the coatings was
analyzed by a glancing angle X-ray diffractometer.
EDS equipped field emission scanning electron microscope
(Jeol JSM 700F) was used for investigation
of coating growth and wear tracks morphology.
Wear tracks and chemical composition of wear debris
were examined by 3D profilometer and micro-
Raman, respectively. Observations of the wear traces
with the micro-Raman investigation showed that
formation of lubricious oxide and silver molybdate
into the wear track caused decreasing the wear and
friction. Silver addition showed its beneficial effect
by lowering the wear of counter face material and
decreasing the coefficient of friction.
PDF
