Nanokompozitler_nanokompozit hidrojeller

Nano-Kompozitler
Nano-Kompozitler
• Nanoteknolojinin özü, moleküler boyutta çalışarak,
moleküler yapısı yenilenmiş büyük yapılar elde etmektir.
Malzemelerin nanometrik boyuttaki özellikleri, aynı
malzemenin makro boyuttaki özelliklerine göre değişiklik
göstermektedir. Nano kompozitler, bir matris içerisinde
nanometre büyüklüğünde parçacıkların dağılması ile
oluşan malzemelerdir.
• Nano kompozitlerin malzemeye getirdiği üstünlükler;
modülü arttırması, güçlendirmesi, ısı direncini arttırması,
malzemeye gaz sızmasını engellemesi, yanıcılığını
azaltması olarak sıralanabilir.
NANO-KOMPOZİTLER
metal / seramik
metal / metal
seramik / seramik
Nano
Kompozitler
polimer / seramik
inorganik/ polimer
polimer / polimer
NANO-KOMPOZİTLER
1. Nanokompozitler seramik/seramik
Al2O3/(SiC, Si3N4, TiC, TiN, TiB2, BN), MgO/SiC,
Si3N4/(SiC, TiN, BN), Sialon/SiC, B4C/SiC, B4C/SiC/TiB2
2. Nanokompozitler seramik/metal
Al2O3/(W, Mo, Ti, Ni, Co, Fe, FeNi), ZrO2/(Mo, Ni. Co)
MgO/(Fe, Ni)
3. Nanokompozit temelli fonksiyonel seramikler
BaTiO3, ZnO, c-ZrO2 based nanocomposites
4. Nanokompozitler metal/seramic
Ti-Al Intermetalic based nanocomposites, MoSi2 based nanocomposites
5. Nanokompozitler polimer/seramik ve polimer/metal
Toz
Mikroyapı
Makroyapı
Arzu edilen özelliklere
Sahip KOMPOZİT MALZEME
Mukavemet, tokluk, sürünme, kimyasal kararlılık,
Yüksek sıcaklık özellikleri
NANO-KOMPOZİTLER
•
•
•
•
•
Nanoboyuttaki tozlar, gelişmiş özelliklere sahip nanokompozitleri
oluşturmak üzere seramik, metal ya da polimer gibi malzemeler içinde
destekleyici olarak kullanılmaktadır.
Nano toz / Nano toz seramik kompozitler için kullanılacak tozlar;
Yüksek kimyasal saflık
Homojen toz boyut dağılımı
Düşük topaklaşma
Nano boyutta homojen olarak dağılmış tozların elde edilmesi gerekir.
•
BU NEDENLE TOZ ÜRETİM YÖNTEMİ ÖNEMLİ BİR BASAMAKTIR.
DOLGU MADDELERİ
KİL
•
•
•
•
Yüksek iyon değişim kapasitesi
Yüksek yüzey alanı/hacim oranı,
Kolay işlenebilirlik,
Düşük maliyet
Polimerlerin termal, mekanik ve yanmazlık özelliklerini,
kilin yapı içinde kolay dağılımı ve kil tabakalarının
birbirinden ayrılmasıyla geliştirir.
MONTMORİLLONİT
(MMT)
MONTMORİLLONİT
(MMT)
3 tip yapı oluşmaktadır:
1. Mikro kompozit;
Polimer kil tabakası arasına
giremez. Killer yığın halinde
bulunur.
μm
nm
2. Intercalated nanokompozit;
Polimer zincirleri kil tabakaları
arasına yerleşmiştir.
nm
3. Exfoliated nanokompozit;
Kil tabakaları birbirinden
tamamen ayrılmış ve polimer
matriksine dağılmıştır.
Polimer/nanokil etkileşimi
maksimumdur.
Nanokompozit Karakterizasyon
Yöntemleri
– X Işını Kırınımı (XRD)
– Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM)
– Geçirimli Elektron Mikroskopu (TEM)
– Taramalı Sonda Mikroskobu (SPM)
– Yakın Alan Taramalı Optik Mikroskop
Hydrogels
266 yayının 148 tanesi Hacettepe üniversitesindeki (266 yayının %56 sı) 45 tanesi
Cumhuriyet Üniversitesindeki (%17), 43 tanesi Gazi Üniversitesindeki(%16.3) ve
29 tanesi Adnan Menderes Üniversitesindeki (%11) araştırmacılar tarafından
yapılmıştır.
Reometre
Nano composite hydrogels
Nano Hidrojel Karakterizasyon
Yöntemleri
–
–
–
–
–
–
X Işını Kırınımı (XRD), SAXS, WAXS
Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM)
Geçirimli Elektron Mikroskopu (TEM)
Mekanik test
Reolometre
Şişme analizörü