Sİ3N4 katkılı epoksi nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Kompozit malzeme, iki ya da daha fazla sayıdaki aynı veya farklı gruptaki malzemelerin en iyi özelliklerinin, yeni ve tek bir malzemede toplayarak, makro düzeyde birleştirilmesiyle oluşturulan malzemeler olarak adlandırılırlar. Kompozitler, matris ve takviye elemanının kombinasyonundan oluşmaktadır. Bu iki malzeme, kompozitte benzersiz özellikler sağlamak için birlikte çalışır. Kompozit içerisinde, bu farklı malzemeler birbirleriyle çözünmediği veya birbirine karışmadığı için kolayca ayırt edilebilir. Bu çalışmada, matris malzemesi olarak epoksi reçine tercih edilmiştir. Epoksi reçineler, yüksek mekanik dayanım, ısı ve elektrik direnci ile üstün yapışma özelliklerine sahiptir. Ancak bu özellikler, yapıya uygun katkı maddeleri eklenerek daha da iyileştirilebilir. Bu bağlamda, epoksi reçineye farklı oranlarda nano boyutta silisyum nitrür (Si₃N₄) eklenmiştir. Si₃N₄, yüksek mekanik dayanım, düşük yoğunluk, yüksek ısıl direnç ve kimyasal dayanıklılık gibi üstün özelliklere sahiptir. Kompozit yapıda kullanılan nano katkı maddeleri, malzemenin mikro yapısını iyileştirerek performansı artırır. Bu çalışmada, hazırlanan numunelere mekanik özelliklerin belirlenmesi amacıyla çekme ve üç noktalı eğme testleri uygulanmıştır. Çekme testi, malzemenin mekanik özelliklerini ortaya çıkartmak için en yaygın kullanılan mekanik testtir. Bu testin sonuçlarından yararlanılarak diğer mühendislik işlemleri yapılabilir. Çekme mukavemeti, gerinim değeri, elastiste modülü hesaplanabilir. Üç noktalı eğme testi, malzemenin eğilme dayanımı ve elastiklik modülü gibi parametrelerini değerlendirmek için yapılmıştır. Bu testlerin sonuçları, nano boyutta Si₃N₄ eklenmesinin epoksi reçine esaslı kompozitlerin mekanik performansını belirgin şekilde artırdığını göstermiştir. Çalışma, nano katkı maddelerinin kompozit malzeme teknolojisindeki önemini ve kullanım potansiyelini vurgulamaktadır.