GRAFEN TAKVİYELİ NANOKOMPOZİTLERİN MEKANİK DAVRANIŞLARI VE ÇOK ÖLÇEKLİ ANALİZLERİ

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HİLAL GÜLŞEN

Danışman: Umut Çalışkan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Grafen, son yıllarda malzeme biliminde ve nanoteknolojide büyük ilgi uyandıran çarpıcı özelliklere sahip bir malzeme olarak ön plana çıkmıştır. Tek bir atom kalınlığındaki karbon tabakalarının düzenli altıgen yapısı, grafeni olağanüstü mekanik, elektriksel ve termal özelliklere sahip bir malzeme haline getirir. Bu mükemmel özelliklere sahip grafen tabakaları, nanokompozitlerde takviye olarak kullanılabilir. Bununla birlikte, bu karmaşık sistemlerin mekanik davranışını doğru bir şekilde karakterize etmek ve tahmin etmek, gelişmiş hesaplama teknikleri gerektirir. Grafenin eşsiz mekanik dayanıklılığı ve yüksek yüzey alanı, nanokompozitlerin mekanik, elektriksel ve termal performansını artırma potansiyeli sunmaktadır. Grafen takviyeli nanokompozitlerde, grafenin hacim oranı, kiralitesi, dağılımı, yönelimi ve polimerin genel davranışı nanokompozitin özelliklerini etkilemektedir. Bu nedenle, grafenlerin polimerlere eklenmesinin etkisinin araştırılmasında modelleme ve simülasyonlar çok önemlidir. Bu tez çalışmasında, grafen takviyeli nanokompozitlerin elastik özelliklerini ve mekanik davranışlarını tahmin etmek için arayüzey etkileşimlerine sahip rastgele dağılmış grafen nanokompozitleri içeren yeni bir çok ölçekli modelleme yaklaşımı sunmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, polimer içerisinde öngörülemeyen bir şekilde dağılmış olan grafenlerin bulundukları yerdeki polimer atomları ile oluşturdukları van der Waals bağlarının birebir modellenmesidir. Bu çalışmada bu tekniğin mekanik davranışını etkileyen parametreler araştırılmıştır.