Fe3O4/ZnO/CNT ve Fe3O4/ZnO/grafen katkılı epoksi kompozit üretimi ve karakterizasyonu

Bu tez çalışması kapsamında, nano boyutlu Fe3O4 (manyetit), nano boyutlu ZnO (çinko oksit), CNT (karbon nanotüp) ve grafen katkılı epoksi nanokompozit üretilmiştir. Kompozitlerin ilk aşamasında gerekli nanometaryallerden demir oksit birlikte çöktürme yöntemi ile sentezlenmiştir. Demir oksit, grafen ve CNT'nin aglomerasyonunu önleyerek epoksi reçine içerisinde homojen olarak dağılmasını sağlamak için, APTES (3-Aminopropil trietoksi silan) ile yüzey modifikasyonları gerçekleştirilmiştir. Epoksi reçine içerisine belirlenen miktarlarda tartılarak eklenen grafen, demir oksit ve çinko oksit'in reçine içerisinde iyi bir şekilde dağılması sağlandıktan sonra, sertleştirici ilave edilerek kürlenmeye bırakılmış ve kompozitler karakterizasyona hazır hale getirilmiştir. Hazırlanan kompozitlerin özellikleri, fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) analizi, mekanik testler ve elektriksel iletkenlik ölçümleri yapılarak incelenmiştir. FT-IR analizi sonuçlarına göre hem grafen hem de demir oksitin yüzey modifikasyonunun uygun bir şekilde gerçekleştiği görülmüştür. Yapılan mekanik testler sonucunda, kompozitlerin kopma mukavemeti, elastisisite modülü ve kopma uzaması değerlerinde epoksi reçineye göre artış gözlemlenmiştir. Kopma mukavemeti grafen/demir oksit/çinko oksit grubunda K4, maksimum 43,41 Mpa ile katkısız epoksiye göre, %14 artış gösterirken; CNT/ demir oksit/ çinko oksit grubunda, K6 41Mpa'a ulaşarak katkısız epoksiye göre, %8,5 artış göstermiştir. Elastisisite modülü değerlerinde ise grafen/demir oksit/çinko oksit grubunda K1 1579 Mpa ile %19 ve CNT/ demir oksit/ çinko oksit grubunda, K6, 1415,5 Mpa ile %7,5'lik bir artış oluşturmuştur. Uzama değerlerine gelindiğinde ise çok iyi sonuçlar elde edilmiştir. Katkısız epoksi ile karşılaştırıldığında uzama değeri %80 (K4) ve % 87 (K3) oranlarında artış göstermiştir. UV-Visible spektrometresi analizlerine göre oluşturulan kompozitlerde nanoparçacıkların homojen bir şekilde dağılması kaynaklı absorbans değerleri yüksek çıkmıştır. Elektriksel direnç ölçüm sonuçlarına göre, katkı oranları çok düşük olduğu için, katkılardaki farklılığın direnç sonuçlarına olan etkisi kısıtlı kalmıştır. En yüksek direnç değerinin (3,2036 1012 Ω. cm) sadece CNT içeren (K1) numunesine ait olduğu görülmektedir. CNT ve ZnO içeren K5'in hacimsel direnci en düşük (2,4662 1012 Ω. cm) bulunmuştur.