Metal oxide nanoparticle coatings for enhanced mechanical and chemical properties of glass fibers

Cam elyaflar kompozitlerde en ¸cok kullanılan takviye elyaflarından biridir. Yüksek mekanik özellikler, darbe direnci, yüksek mukavemet/ağırlık oranı ve maliyet verimliliği gibi oldukça talep gören özelliklere sahiptirler. Cam elyaf kompozitler havacılık, otomotiv ve denizcilik gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Cam elyaflar kompozit yapıdaki reçine matrisinin yanı sıra bile¸senlerden biridir ve özellikleri kompozit malzemenin genel özelliklerini büyük ölçüde etkilemek tedir. Cam elyaf takviyesinin özelliklerinin iyileştirilmesiyle kompozit performansı da geliştirilebilir. Cam elyafın endüstriyel ölçekte üretimi, belirli bir cam tipi özel fabrikanın inşasını gerektirir. Bu çalışma, E-cam elyafların üretim prosesinde nispeten basit bir modifikasyon ile end¨ustrinin mukavemet taleplerini karşılamak için alternatif bir çözüm bulmayı amaçlamaktadır. Bu çalışmada, cam elyafların mekanik, kimyasal ve dielektrik özellikleri metal oksit nanoparçacık katkılaması yoluyla değiştirilmektedir. Daldırma kaplama yöntemiyle E-cam elyafların üzerine ince bir ZnO kaplama tabakası uygulanır. Spektroskopik ve SEM karakterizasyonuyla ZnO kaplamanın varlığı doğrulanır ve bu kaplamanın mekanik özelliklere etkisi mikromekanik analizle ara¸stırılır. ZnO kaplamanın E-cam elyafların ¸cekme mukavemetini %14,67 oranında arttırdı˘gı ve kırılma olasılıgını %15 oranında azalttığı kanıtlanmıştır. Mekanik iyileştirmelerin yanı sıra ZnO nanopartiküllerinin korozyon direncinde de etkili olduğu kanıtlandı. Korozyona dayanıklı özellikleri asidik bir ortam kullanılarak araştırılır. Kaplanmıs fiberler daha sonra nanopartik¨ullerin cam fiber kompozitlerin sinyal iletim özellikleri üzerindeki etkisini ara¸stırmak için bir cam fiber keçe kompozit üretmek için kullanılır. Yaygın E-cam elyafların modifikasyonuna ek olarak, ileri havacılık kompozit uygulaması için yeni bir saf silika elyaf üretim yöntemi geliştirildi. Optik fiber üretiminin ilkeleri, geleneksel olmayan yakıt gazı ısıtma kaynağıyla yapısal yüksek saflıkta fiber üretmek için kullanılır. Bu çalışma, saf silika elyaf üretimine ilişkin teknik bilgi elde etmeyi amaçlamaktadır. Saf silika elyafını üretmek için yeni bir özel imalat düzeneği tasarlandı ve üretildi. Bu kurulum, özel bir ısıtma sistemi, özel ırgat traktörü ve özel bir besleme sistemi içerir.