• Ana Sayfa

Yüksek sıcaklık uygulamaları için farklı silika formları ile ablatif termoset kompozitlerin geliştirilmesi

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CANSU AYDIN

Danışman: Sennur Deniz

Özet:

Ablatif malzemeler piroliz reaksiyonu veren termal koruma sistemlerinde kullanılan kompozit malzemelerdir. Bu tez çalışmasında, yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılmak üzere ablatif özellikli termoset kompozit malzemeler geliştirilmiştir. Vakum destekli reçine transfer kalıplama (VARTM) ve el yatırması yöntemleri ile kompozit malzemeler hazırlanmıştır ve özellikleri karşılaştırılmıştır. Kompozit malzemelerin matrisleri için fenol-formaldehit ve benzoksazin reçineleri seçilmiştir. İki boyutlu silika dokunmuş kumaş, üç boyutlu silika dokunmuş preform ve seramik yün battaniye malzemeleri kompozit malzemelerin hazırlanmasında takviye malzemesi formları olarak kullanılmıştır. Seçilen iki ve üç boyutlu takviye malzemeleri en az %94 SiO2 içeriğine sahip yüksek silika dokuma kumaş ve preform malzemeleri iken, seramik yün battaniye malzemesi SiO2, Al2O3 ve ZrO3 içermektedir. VARTM ve el yatırması yöntemleri ile hazırlanan kompozit plaka malzemelerin ablatif özelliklerini incelemek üzere oksi-asetilen erozyon hızı testi yapılmış olup, mekanik, fiziksel ve termal özellikleri incelenerek malzemeler karakterize edilmiştir. TGA termogramlarından 900 °C’deki en yüksek kül verimi, iki boyutlu yüksek silika  takviyeli ve fenolik matrisli kompozitler için % 88 ve % 84 oranında elde edilirken benzoksazin matrisli kompozit malzemede % 75 kül oranı elde edilmiştir. Kül verimlerinin yüksek silika elyaf oranları ile orantılı olduğu saptanmıştır. Oksi-asetilen test sonuçlarına göre (90° yönünde kompozit numunesine, 20 saniye maruziyet için), en iyi ablasyon hızı verisi benzoksazin matrisli kompozit plakaya (ort. 0,008 mm/s) aittir. Bu veriyi sırasıyla; el yatırması ile üretilen iki boyutlu silika fenolik kompozit plaka (0,01 mm/s), üç boyutlu silika fenolik kompozit plaka (0,018 mm/s) ve battaniye takviyeli fenolik matrisli kompozit plaka (0,045 mm/s) takip etmiştir.