Poliindol/TİO2 hibrit nanokompozit sentezi, karakterizasyonu ve elektroreolojik özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, ilk aşamada FeCl3 yükseltgen tuzu kullanılarak poliindol (PIN) ve sodyum dodesil sulfonat yüzey aktif madde varlığında (%1,98 NaDS) poliindol (SPIN) sentezlendi. İkinci aşamada; ilk olarak iki farklı yüzdede PIN içeren K1 [PIN(77,3)/TiO2(22,7)] ve K2 [PIN(91,7)/TiO2(8,3)] hibrit nanokompozitleri sentezlendi. Daha sonra yine iki farklı yüzdede PIN ve yüzey aktif madde (NaDS) içeren SK1 [NaDS(19,8)/PIN(60,4)/TiO2(19,8)] ve SK2 [NaDS(24)/PIN(68,2)/TiO2(7,8)] hibrit nanokompozitleri sentezlendi. Sentezlenen numuneler bilyalı değirmende öğütüldü ve karakterizasyonlar için hazır hale getirildi. TiO2 ve hazırlanan tüm numunelerin (PIN, SPIN, K1, K2, SK1, SK2) dinamik ışık saçılımı ile tanecik boyutları ölçüldü. Numunelerin manyetik duyarlılıkları belirlenerek iletkenliğin TiO2 dışındaki malzemelerde polaronlar üzerinden yürüdüğü belirlendi. Sentezlenen numunelerin bileşimleri element analizi ile belirlendi. Numunelerden pelletler hazırlanarak yoğunluk, iletkenlik, dielektrik sabiti ölçümleri gerçekleştirildi. Ardından, FTIR spektroskopisi, termogravimetrik analiz (TGA), X-ışınları kırınımı (X-RD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirmeli elektron mikroskobu (TEM) ile karakterize edildi. Karakterizasyon sonuçlarından homopolimerlerin ve hibrit nanokompozitlerin başarıyla sentezlendiği anlaşıldı. TiO2, PIN, SPIN, K1, K2, SK1 ve SK2 numunelerin silikon yağı (SO) içerisinde bir seri hacim kesrinde ( ? = %5-25, V/V, TiO2 için ? = %5-15) süspansiyonları hazırlandı. Bu süspansiyonların çökelme kararlılığı oranları (ÇKO) tespit edildi. Tüm numunelerin elektrokinetik özellikleri zeta potansiyeli ölçümleri ile çeşitli ortamlarda belirlendi. Elektroreometre ile yapılan deneylerde numunelerin uygulanan dış elektrik alan kuvveti altında viskozitelerinin artış gösterdiği ve elektroreolojik (ER) aktif oldukları belirlendi. Süspansiyonların ER aktiviteleri üzerine dağılan fazın hacim kesri, kayma hızı, elektrik alan kuvveti, frekans ve sıcaklığın etkileri araştırıldı. Numunelerde, Newtonian olmayan kayma incelmesi türünden reolojik davranış gözlendi. Ayrıca süspansiyonlara sürünme-geri kazanım testleri uygulandı ve tersinir viskoelastik deformasyon gösterdikleri belirlendi. Son olarak ta TiO2/SO süspansiyonların E = 1 kV/6 mm altında otomobil amortisöründe titreşim sönümleme çalışmaları gerçekleştirildi. Bu süspansiyonun akıllı bir malzeme gibi davranarak otomobil amortisörünün titreşim sönümleme yeteneğini artırdığı ve endüstriyel uygulamalar için uygun olabileceği sonucuna varıldı.