Elektromanyetik kalkanlama uygulamalarına yönelik epoksi matrisli nanokompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

İkinci Dünya Savaşı süreci ve sonrasında gelişen teknoloji, elektronik cihazların kullanımı, artan radyo dalga yayınları, transistörler, mikroişlemci gibi sistem ve ekipmanlar frekans spektrumunu genişletmiş ve cihazların çalışmalarında beklenmedik problemler ortaya çıkmaya başlamıştır. Bu problemlerin istemli ve istem dışı olarak cihaz ve sistemlerden yayılan elektromanyetik alanların girişiminden kaynaklandığı öngörülmüştür. Bunlar üzerine Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), Elektromanyetik Girişim (EMG) problemi üzerinde çalışması için Uluslararası Radyo Girişimi Özel Komitesini (CISPR) görevlendirmiştir. 1979'da Federal İletişim Kurulu'nun (FCC) kurulmasıyla, Elektromanyetik Girişimin tanımlanması ve konu ile ilgili standartlar, regülasyonlar oluşmaya başlamış, Elektromanyetik Uyumluluk (EMU) ölçütlerinin belirlenmesi hızlanmıştır. Günümüzde ICNIRP, ANSI, IEEE, ASTM ve WHO gibi kuruluşların da üzerinde çalışmakta olduğu EMG Kalkanlama/EMU konusu hem cihaz ve ekipmanların servis süresi boyunca operasyonlarını başarılı bir şekilde yürütmesi açısından hem de insan ve diğer biyolojik türlerin sağlığının korunması açısından önem arz etmektedir. Bu sebeple, uluslararası standardizasyonlar ve yönetmeliklerle kontrol edilmektedir. Ülkemizde konu ile ilgili düzenlemeleri ve sınır değerleri Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu (BTİK) yönetmeliklerle ve Milli Monitör Sistemi (MMS) ile takip etmektedir. BTİK tanımına göre EMG terimi her türlü sistem/cihaz faaliyetini engelleyen, haberleşmede kesinti doğuran veya kalitesini bozan her türlü yayın veya elektromanyetik etkiyi ifade eder. EMU testleri ve testler sonucu cihazın ortamda herhangi bir girişime sebep olmaması konusunun belirlenmesi, CE sertifikasının bulunması gibi hususlar telekomünikasyon ürünleri başta olmak üzere cihaz, ekipmanlar ve sistemler için elzemdir. Havacılık, Uzay ve Savunma Sanayiinde ise Elektromanyetik Girişimi Kalkanlama hususu hayati önemdedir. Elektronik bileşenleri içeren ürünlerin, devrelerin, özellikle hassas güdüm sistemlerinin, algılayıcı ve eyleyicilerini doğal, yapay, dolaylı ya da uluslararası unsurlardan kaynaklanan kasti elektromanyetik etkileşimlere karşı korumak oldukça kritiktir. Bu kapsamda EMG Kalkanlama Etkinliği (EMG KE) yüksek kompozit malzemeler, katkı malzemeleri ve prosesler geliştirmek malzeme teknolojileri alanında temel hedeflerdendir. Bu tez çalışmasında Elektromanyetik Kalkanlama Uygulamalarına Yönelik Epoksi Matrisli Nanokompozitlerin Geliştirilmesi ve Karakterizasyonu üzerinde çalışılmıştır. Materyal ve yönteme gelince, Grafen kapsüllü Nikel (GNi) parçacıklar Plazma Destekli Döner Aksamlı Kimyasal Buhar Çöktürme (PDDAKBÇ) yöntemi ile sentezlenmiştir. Parçacıkların karakterizasyon süreçlerinden sonra, elde edilen GNi yapılar epoksi matrise katkılanmıştır. Nanokompozit yapı elde edilmiş ve test kuponları imal edilmiştir. Farklı katkılama yüzdelerinde hazırlanan test kuponlarının Kalkanlama Etkinlikleri (KE) ölçülmüştür. Grafen kapsülasyonu sayesinde nikel tozların kalkanlama etkinliği aynı katkılama yüzdelerinde iyileşmiştir. KE ölçümleri 1,5 Ghz-10 GHz frekans aralığı için ASTM D4935 Düzlemsel Malzemelerin Elektromanyetik Ekranlama Etkinliği test yöntemi ile yapılmıştır. GNi tozların Savunma Sanayi uygulamaları için epoksi matrisli nanokompozit malzemelerde EMG Kalkanlama uygulamalarında kullanım potansiyeline sahip olduğu gösterilmiştir. Bu tez çalışması TÜBİTAK 1003 programı kapsamında 118F491 kodlu proje ve 118F492 kodlu alt proje ile desteklenmiştir.