Elektrospinning yöntemiyle B2O3 (Bor Oksit) ve B4C (Bor Karbür) nanofiber sentezi ve kompozitlerinin hazırlanması

Abstract

Günümüzde her alanda hayatımızı kolaylaştıran ve gittikçe zenginleşen nanoteknolojik çalışmalar, ülkemizdeki bor kaynaklarının etkili bir şekilde değerlendirilmesi ve üretim teknolojilerinin geliştirilmesi açısından büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, bor bileşikleri arasında endüstriyel alanda kullanımı giderek artmakta olan bor oksit ve bor karbür bileşikleri fiber formunda sentezlenmiş ve kompozit malzemelerde mekanik dayanımı arttıracağı düşünülerek bor oksit ve bor karbür takviyeli nanofiber-kompozit malzemeler geliştirilmiştir. Fiber üretimi için kullanılan teknikler arasında en etkili teknik olduğu düşünülen elektrospinning tekniği kullanılmıştır. Elektrospinning tekniğiyle elde edilen fiber örnekleri SEM, TGA ve yüksek çözünürlüklü mikroskop analizlerinden yararlanılarak karakterize edilmiştir. Sonrasında kalsinasyon işlemi uygulanan fiber örneklerinden bor oksit ve bor karbür fiberler elde edilmiştir. Kalsinasyon işleminden sonra bor oksit ve bor karbür fiberleri FTIR, SEM ve XRD analizlerinden faydalanılarak karakterize edilmiştir. Karakterizasyonun ardından nanofiberler MPTS ile modifiye edilerek, Bis-GMA, DUDMA, TEGDMA monomerleriyle hazırlanan organik matris ile bir araya getirilmiştir. Matris içerisinde benzoil peroksit kullanılarak termal polimerizasyon gerçekleştirilmiş ve fiber takviyeli kompozitler oluşturulmuştur. Bu kompozitlere 3- nokta eğme testi uygulanarak kompozit malzemenin mekanik dayanımı incelenmiştir. Aynı test ticari bor oksit ve bor karbür tozları kullanılarak hazırlanan kompozit malzemeler üzerinde tekrar edilmiştir. Partikül ve fiber takviyeli kompozitlerin mekanik dayanımları birbirleriyle kıyaslanarak incelenmiştir.