Karbon fiber/Fe3O4 hibrit dolgu malzemesi içeren termoplastik poliüretan kompozitlerin üretimi ve elektromanyetik kalkanlama özelliklerinin araştırılması

Modern teknolojinin hızlı gelişimiyle birlikte, elektronik cihazların yaygın kullanımı hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Bu cihazlar, çalışmaları sırasında elektromanyetik dalgalar yayarak çevrelerindeki diğer elektronik cihazların performansını etkileyebilir ve parazitlenmelere yol açabilir. Bu durum, özellikle hassas elektronik ekipmanlarda ve kritik uygulamalarda büyük sorunlara neden olabilir. Elektromanyetik girişimin (EMI) bu olumsuz etkilerini azaltmak ve cihazları korumak amacıyla etkili elektromanyetik kalkanlama malzemelerine olan ihtiyaç giderek artmaktadır. EMI kalkanlama malzemeleri genellikle metaller, polimerler ve kompozit malzemelerden oluşur. Metaller, yüksek iletkenlikleri nedeniyle EMI kalkanlama için yaygın olarak kullanılır; ancak yüksek yoğunlukları, düşük korozyon dirençleri ve esnekliklerinin sınırlı olması, bazı uygulamalarda dezavantaj yaratabilir. Polimerler, hafiflikleri ve esneklikleri nedeniyle tercih edilir; ancak doğal halleriyle elektromanyetik dalgaları kalkanlama kapasiteleri düşüktür. Bu nedenle, polimer matrislerin içine iletken ve manyetik dolgu malzemeleri eklenerek kalkanlama özellikleri iyileştirilmektedir. Termoplastik poliüretan (TPU), esnekliği, mekanik dayanımı ve kimyasal direnci gibi üstün özellikleri nedeniyle birçok endüstriyel uygulamada yaygın olarak kullanılan bir polimer malzemedir. TPU'nun bu avantajları, onu EMI kalkanlama uygulamaları için potansiyel bir malzeme haline getirmektedir. Karbon fiber, yüksek mukavemeti, hafifliği ve mükemmel elektriksel iletkenliği ile bilinen bir dolgu malzemesidir. Karbon fiberlerin TPU matrisine eklenmesi, kompozit malzemenin mekanik ve elektriksel özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilir. Ancak, yalnızca karbon fiber eklenmesi EMI kalkanlama etkinliği için yeterli olmayabilir. Bu noktada, manyetik özelliklere sahip Fe3O4 (demir oksit) dolgu malzemesinin eklenmesi, Fe3O4'ün manyetik özellikleri, elektromanyetik dalgaların emilimini artırarak kalkanlama etkinliğini yükseltir. Bu tez çalışmasında; hafif, esnek, ucuz ve geniş bant aralığında çalışabilen farklı oranlarda (hacimce %1, 3, 5 ve 7) karbon fiber/ Fe3O4 dolgu malzemesi içeren poliüretan kompozitler üretilmiş, mikroyapı, dielektrik, permeability, permittivity, iletkenlik gibi özellikleri ve bu özelliklerin EMI kalkanlama performansına etkilerinin araştırılmıştır.