Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Öğrenci: ÖZLEM EROL
Danışman: HALİL İBRAHİM ÜNAL
Özet:Bu çalışmada, yeni elektroreolojik (ER) malzeme olarak iki bileşen arasında daha etkili yüzeyler arası etkileşimi sağlamak için kovalent bağlanma yöntemi ile çekirdekte nanotanecik ve nanoçubuk geometride TiO2 ve kabukta iletken polimer poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) içeren çekirdek/kabuk yapıda hibrit nanokompozitler hazırlanmıştır. FTIR ve XPS analizleri PEDOT'un TiO2 yüzeyinde başarılı bir şekilde polimerleştiğini doğrulamıştır. TGA analizleri elde edilen nanokompozitlerin termal olarak PEDOT'dan daha kararlı olduğunu göstermiştir. XRD analizi, anataz nanotanecik-TiO2'nin alkali hidrotermal işlemden sonra titanata dönüştüğünü, nanoçubuk-TiO2/PEDOT ve nanotanecik-TiO2/PEDOT'da yapıya PEDOT'un girmesi ile TiO2'de gözlenen benzer piklerin biraz daha yayvanlaştığını göstermiştir. SEM ve TEM analizleri nanoçubuk-TiO2'nin homojen ve ince PEDOT tabakası ile kaplandığını; nanotanecik-TiO2'nin ise kümeleşmiş halde PEDOT ile kaplandığını açığa çıkarmıştır. Her iki geometrideki TiO2/PEDOT nanokompozitlerin kolloidal özellikleri üzerine pH, çeşitli değerliklerdeki elektrolitler, anyonik, katyonik ve iyonik olmayan yüzey aktif maddeler ve sıcaklık gibi parametrelerin etkileri elektrokinetik ölçümler ile incelenmiştir. Nanotanecik-TiO2, nanoçubuk-TiO2 ve TiO2/PEDOT nanokompozitlerin çeşitli hacim kesirlerinde silikon yağı içinde hazırlanan dispersiyonlarının yer çekimine karşı çökelmeme kararlılıkları belirlenmiştir. Dispersiyonların dielektrik karakteristikleri ölçülen dielektrik spektrumların Cole-Cole eşitliğine uydurulması ile tespit edilmiştir. Dispersiyonların elektrik alan altındaki görüntüleri optik mikroskop ile alınmıştır. Dispersiyonların ER özellikleri reometre ile kayma hızı kontrollü, osilasyon kayma ve sürünme-geri kazanım testleri ile araştırılmıştır. Dispersiyonların çeşitli elektrik alan kuvvetleri altında ve tanecik hacim kesirlerinde belirlenmiş akış eğrileri Cho-Choi-Jhon eşitliğine uydurulmuş ve akış karakteristikleri belirlenmiştir. Sonuçlar nanoçubuk-TiO2/PEDOT dispersiyonun nanotanecik-TiO2/PEDOT dispersiyona kıyasla daha yüksek çökelmeme kararlılığı ve daha güçlü ER aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Dış elektrik alan kuvveti altında nanoçubuk-TiO2/PEDOT dispersiyonun elastiklik modülünün viskoz modülden oldukça yüksek değerde olması ve geniş frekans aralığında sabit değerde kalması dispersiyonun katımsı davranışa sahip ve titreşim sönümleme kapasitesinin olduğunu ortaya çıkarmıştır. Sonuç olarak elde edilen yeni ER akışkanın endüstriyel titreşim sönümleme amaçlı kullanılabilecek bir sıvı olarak önerilebileceği sonucuna varılmıştır.