Carbon nano tube and graphen nano particleine additive phenolic resin matrixed nanochomposit production

Yüksek Lisans Tezi. YÖK Tez No:513887Termoset özelliklerinden dolayı bakalit üretimi için kullanılan fenolik reçineler kalıplanarak Gekillendirilebilmektedir. DüGük üretim maliyetine sahip olan reçineler yalıtkan olmakla birlikte ısıya dayanıklıdır ve kimyasal olarak kararlıdır[1]. Böylelikle fenolik reçineler kontrol plaklarının laminesinde, nem oranı yüksek ortamlarda kullanılan kontraplak üretimlerinde, aGınan tekerlerin onarımında, inGaat uygulamalarında, döküm sanayinde, refrakter tuğla ve köpük üretiminde, yer altı kaynaklarında yalıtım malzemesi ve fren balatalarında bağlayıcı olarak kullanılmaktadır [2]. Bununla birlikte kompozit üretiminde fenolik reçine matris görevi üstlenebilmektedir. Kompozitlerin oluGumunda matris ile birlikte çok farklı katkı malzemeleri karıGtırılabilmektedir. Örnek olarak ileri teknoloji ürünleri olan Karbon Nanotüp (CNT) ve Grafen Nanopartikül (GNP) gibi karbon nanoyapıları literatür çalıGmalarında sıkça verilmektedir. CNT veya GNP katkıları ile hazırlanan kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerinde iyileGmeler görülmüGtür [1]. Ülkemizde hem fenolik reçine, hem de CNT ve GNP üretimini gerçekleGtirilen firmaların bulunması nedeniyle bunların kompozit olarak sanayiye kazandırılması mümkündür. Bu çalıGmada laboratuvarlarda kullanılan çeker ocakların zeminini ve duvarlarını daha güvenilir kılmak için fenolik reçine matrisli ve karbon nanoyapı katkılı kompozit levhaların performansları araGtırılmıGtır. Sıvı fenolik reçineye kütlece % 0.01 oranında CNT ve GNP katkılı kompozit plakalar üretilmiGtir. Kompozit malzemelerinin mekanik özellikleri için çekme testi ve sertlik ölçümleri ile araGtırılmıGtır, ısıyı kararlılıkları termo gravimetrik analiz (TGA) kullanılarak gözlemlenmiGtir, korozyona karGı kararlıkları ise 5 farklı deriGik asit ortamında tutularak izlenmiGtir. Malzemelerin kimyasal içerikleri Fourier DönüGümlü Infrared Spektrofotometre (FTIR) ve Raman Spektroskopisi ile karakterize edilmiGtir. Nihayetinde morfolojik analizler optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile gerçekleGtirilmiGtir. Performans açısından bakıldığında CNT % 0.01 katkılı kompozit numunesi ile %17 oranında mukavemet artıGı gözlemlenmiGtir. Bununla birlikte malzeme 200oC sıcaklığında bile tahrip olmadan kütlesini korumaktadır. Ayrıca deriGik kuvvetli asit ortamı ve bazik ortamda 10 gün süre ile muhafaza edilmesi durumunda bile, kütle kaybı % 0.1?in altında kalmaktadır. Sonuç olarak en çetin Gartlarda bile bütünlüğünü koruyan CNT katkılı fenolik reçine matrisli kompozit levhaların çeker ocaklarında iç cephe malzemesi olarak kullanılması öngörülmektedir.Because of the thermosetting properties, phenolic resins used for bakelite production can be shaped by molding. Resins with low cost of production are heat-resistant and chemically stable with being insulating [1]. Thus, phenolic resins are used in the lamina of control plates, in plywood productions used in high humidity environments, in repairing worn wheels, in construction applications, in refractory bricks and foam production in building applications, in insulation materials in underground welds and in brake linings [2]. However, it can act as a phenolic resin matrix in composite production. Very different additives can be mixed together with matrix in the formation of composites. For example, carbon nanotubes such as Carbon Nanotube (CNT) and Grafen Nanoparticle (GNP), which are high-tech products, are frequently given in literature studies. Improvements in the thermal and mechanical properties of composites prepared with CNT or GNP additives have been observed [1]. Because of the presence of both phenolic resin and CNT and GNP producers in our country, it is possible to industrialize them as composites. In this study, the performances of composite plates with phenolic resin matrix and carbon nanostructures were investigated to make the floor and walls of the laboratory furnaces more reliable. Liquid phenolic resin produced 0.01% by mass CNT and GNP composite composite plates. The mechanical properties of composite materials were investigated by tensile testing. Heat stability was observed using thermogravimetric analysis (TGA), while corrosion resistance was monitored in five different concentrations of acid and base. The chemical contents of the materials are characterized by Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR) and Raman Spectroscopy. Finally, morphological analyzes were performed by optical microscope and scanning electron microscope (SEM). From the performance point of view, a strength increase of 17% was observed with a 0.01% reinforced composite sample of CNT. However, the material maintains its mass without being destroyed even at 200oC temperature. In addition, the mass loss remains below 0.1% even when stored in a concentrated acid medium and basic medium for 10 days. As a result, it is envisaged to use CNT-added phenolic resin matrix composite plates, which retain integrity even under the most severe conditions, as interior wall materials in the hearth