Yüksek termal iletkenliğe sahip nano toz katkılı polifenilen sülfür kompozitlerin geliştirilmesi, termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, polifenilen sülfür (PPS) matrisli kompozitlerin mekanik ve termal özellikleri, farklı katkı malzemeleri ve oranları kullanılarak geliştirilmiştir. Katkı malzemesi olarak grafen (GR), karbon fiber (CF) ve hegzagonal bor nitrür (h-BN) kullanılmış olup katkılı kompozitlerin üretimi çift vidalı ekstrüder kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak saf PPS ve katkılı kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi için test numuneleri üretilmiş, çekme ve 3 nokta eğme testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar polimer katkılarının mekanik özelliklerde iyileşme sağladığı fakat yüksek oranlardaki katkılarda rijitliği azalttığı belirlenmiştir. Termal kararlılıklarının belirlenmesi amacıyla TGA ve DSC analizleri yapılmıştır. TGA analizlerinden katkılı kompozitlerin saf PPS'e kıyasla daha geç bozunma gösterdiği, artan katkı oranlarında ağırlık kaybının azaldığı ve buna bağlı olarak termal kararlılığın %10 GR/PPS, %10 CF/PPS ve %20 h-BN/PPS numunelerinde yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. DSC analizlerinden ise düşük ve orta seviyelerdeki katkıların kristallenmeyi arttırdığı yüksek oranlarda ise zincir hareketliliğinin kısıtlanmasından kaynaklı azaldığı görülmüştür. Aynı zamanda katkıların camsı geçiş sıcaklığını (Tg) arttırması da malzemenin yüksek sıcaklıklara karşı daha dayanıklı hale geldiğini göstermiştir. Son olarak termal iletkenlik analizleri termal kamera ile incelenmiş ve sonuçlar ısı haritalamasında karşılaştırmalı olarak yapılmıştır. %20 h-BN katkılı PPS kompozitinin, diğer katkılı numunelerle kıyaslandığında en yüksek termal iletkenliği sağladığı sonucuna varılmıştır.