Kalkanlama malzemesi olarak kullanılabilecek bor karbür takviyeli hafif ve esnek polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MÜCAHİD ÖZCAN

Danışman: Figen Kaya

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

İnsan sağlığına en zararlı radyasyon türü olan nötron parçacıklarının kalkanlanması araştırmacılar tarafından geniş kapsamda çalışılmaktadır. Nötron parçacıklarının elektrik alandan etkilenmeden direk olarak çekirdek ile tepkime vermesi kalkanlama için kullanılacak kalkanlama malzeme listesini azaltmaktadır. Nötron kalkanlama için yüksek çekirdek kesit alanına sahip bor ve bileşikleri ile yapılacak polimer nanokompozitlerin alanında öncü çalışmalar olması beklenmektedir. Nükleer reaktörlerde yüksek enerjili nötronların kalkanlanması için gelişmiş ve yeni giyilebilir bor karbür takviyeli polimer nanokompozitlerin üretilmesi hedeflenmiştir. Bu tez çalışmasının ilk amacı; saf suda çözünen PVA solüsyonlarına borik asit katılarak PVB solüsyonları hazırlamak ve elektro eğirme yardımı bu solüsyon kullanılarak PVB nanofiber üretilmektir. Bir diğer amacı ise bor ve bor karbür takviyeli PVA nanofiberlerin elektro eğirme ile sürekli ve düz morfolojilerde üretilmektir. Son olarak tüm kompozisyonlardan üretilen nanofiberlerin nötron kalkanlama kabiliyetleri hesaplanacaktır. Bor takviyeli PVA nanofiberlerin üretiminde bor partiküllerinin PVA nanofiberlerin yapısında çok az görülmesi nedeniyle bor partiküllere yüzey modifikasyonu yapılmıştır. Elektro eğirmede modifiye bor partikülleri kullanıldığında ise PVA nanofiberlerin yüzeylerinin tamamen bor partiküllerle kaplandığı anlaşılmıştır. 0,1 ağ. %'den 4wt%'ye kadar bor takviyeli PVA nanofiberler üretilerek morfoloji, kimyasal yapı değişimleri ve ısıl dayanımları araştırılmıştır.Ticari bor karbür ve grubumuzun ürettiği mikro/nano bor karbür partikülleri modifiye edilerek PVA nanofiberlere takviye edilmiştir. Nano bor karbürün ticari bor karbüre göre PVA nanofibere katılımı daha fazla olduğu ve daha ince fiber morfolojileri oluşturdukları anlaşılmıştır. Son olarak tüm kompozisyonlardan üretilen tüm nanofiber kompozit tabakaların Küçükçekmece Nükleer Araştırma Merkezinde nötron kalkanlama kabiliyeti incelenmiştir.