nano kompozitler
TRANSCRIPT
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
S. Hakan YETGİN [email protected]
Sakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Bölümü
NANO TEKNOLOJİ VE
NANO KOMPOZİTLER
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nano Nedir?
“Nano” Yunanca bir kelime olup cüce anlamına gelmektedir.
1 Nanometre = 10-9 metre
Bir insanın saç telinin kalınlığının yaklaşık 1/80.000’i kadardır.
Nano-BİLİM – temel çalışma ilkesi, en küçük boyutları aşağı-yukarı 1 ile 100 nm arasında olan moleküller ve atomlardır.
Nano-TEKNOLOJİ – molekül ve nano yapıların, nano boyuttaki cihazlara uygulanması.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
John R. Lloyd
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
M. Deal
DNA~2-1/2 nm diameter
Things Natural Things Manmade
MicroElectroMechanical Devices10 -100 m wide
Red blood cellsPollen grain
Fly ash~ 10-20m
Atoms of siliconspacing ~tenths of nm
Head of a pin1-2 mm
Quantum corral of 48 iron atoms on copper surfacepositioned one at a time with an STM tip
Corral diameter 14 nm
Human hair~ 10-50m wide
Red blood cellswith white cell
~ 2-5 m
Ant~ 5 mm
The Scale of Things -- Nanometers and More
Th
e M
icro
wo
rld
0.1 nm
1 nanometer (nm)
0.01 m10 nm
0.1 m100 nm
1 micrometer (m)
0.01 mm10 m
0.1 mm100 m
1 millimeter (mm)
1 cm10 mm
10-2 m
10-3 m
10-4 m
10-5 m
10-6 m
10-7 m
10-8 m
10-9 m
10-10 m
Visi
ble
spec
trum
Th
e N
an
ow
orl
d
1,000 nanometers =
1,000,000 nanometers =
Dust mite
200 m
ATP synthase
~10 nm diameterNanotube electrode
Carbon nanotube~2 nm diameter
Nanotube transistor
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Deb Newberry
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Hafif
-Ucuz
- Daha fazla enerji verimi
- Çok küçük aralıklarda değişik özellikler
Niçin Küçük Daha İyidir?
M. Deal
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Bu kadar küçük nasıl yapılabiliyor?
“Yukarıdan-Aşağıya” – bir malzemeyi küçülterek nano boyuta getirmek (heykel tıraş gibi).
“Aşağıdan-Yukarıya” – atomları bilinçli bir şekilde dizerek nano ölçekli malzeme geliştirmek. Bu yöntem zor olmasından dolayı çok az kullanılıyor.
Bu kadar küçük nasıl yapılabiliyor?
M. Deal
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nano-TEKNOLOJİ
Yan yana dizilmiş 10 hidrojen atomunun bir nanometre uzunluğunda yer kaplayacağı ya da DNA moleküllerinin 2,5 nanometre genişliğinde olduğu düşünülürse bu teknolojinin hangi boyutlarda iş görmek üzere tasarlanıp geliştirildiği de anlaşılır.
Nanoteknoloji, temelde, malzemeyle; ama, moleküler ve atomal düzeyde malzemeyle uğraşmaktadır
Bu uğraş, özellikleri, istenen işlevleri yerine getirebilecek biçimde, insan eliyle tasarımlanabilen ve moleküler/atomal düzeyde denetlenebilen, yepyeni malzemeler, yapılar, organizmalar, sistemler, cihazlar yaratmak demektir.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
NANOTEKNOLOJİNİN AMAÇLARI
Nanometre ölçekli yapıların analizi ve imalatıNanometre boyutundaki yapıların fiziksel
özelliklerinin anlaşılması, Nano ölçekli cihazların geliştirilmesi, Nano hassasiyetli cihazların geliştirilmesi, Daha farklı ve üstün nitelikli mekanik,
elektrik, ısıl, optik ve kimyasal özelliklere sahip materyal ve sistemler geliştirmesi.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nano-teknolojinin Kullanım Ve Uygulama Alanları
1-Endüstriyel Alan: Otomotiv parçaları (mikro sensör, makine ve pompa kullanan otomobiller), nano boyutlu kaplamalar, chip ve cd üretmi.
2-Tıp ve Sağlık Alanı: Mikro-nano cerrahi ( özellikle göz ve beyin cerr.), Hücre, doku ve moleküllerdeki hasarların belirlenmesi, Ultraviyole korumalı kozmetik ürünler yaratılıyor.
3-Bilimsel Araştırmalar: Yüzey karekterizasyonu ve modifikasyonu, Mikroorganizmaların taşınması, DNA-Modifikasyonu.
4-Malzeme Bilimi; Çok daha güçlü, hafif, kimyasal işlemlere ve sıcaklığa dayanıklı malzemelerin üretiminde kullanılıyor. Örneğin karbon nanotüplerden üretilmiş kumaşlar. Bunlar kurşun geçirmediği için askeriyede kullanılıyor. Bu yolla üretilen ve nanotext denilen kumaşlar da leke ve bakteri tutmuyor ve çok sağlam oluyor. Radyasyon veya ışığa karşı kontrol edilebilir tepkiler veren malzemeler de geliştirildi. Nanoteknolojik ışıklandırma sistemleri ile dünya enerji ihtiyacının yüzde 10 oranında azalması bekleniyor.
5-Enerji; Nanoteknolojiyle üretilen yakıt hücreleri, gelişmiş piller, güneş hücreleri
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nanoteknolojinin Günümüzde Tipik Uygulama Örnekleri
Karbon nanotüp, Karbon lifler üreterek hidrojen bataryası olarak kullanma,
Nano kütüphaneler, Veri bilgi depolama (Noval data storage system),
Hücre onarım robotları (Cell repair units), Polietilen üretiminde zincir yapısı değişimi ile çelikten sağlam
taşıyıcı halat üretimi (Kevlar ).
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Bazı Ülkelerde Nano-teknolojiye Yönelik Araştırma ve Uygulamalar
Rusya Boyutları atom ve moleküllerle karşılaştırılabilecek ölçüde elektronik devrelerin
yapımı. Bir molekül büyüklüğünde nanoaletlerin, nano robotların geliştirilmesi
Tuğla ve briket örerek bir binanın yapımına benzer şekilde atom ve molekülleri tek,
tek yakalayarak çeşitli maddelerin sentezlenmesi.
Polonya Nanokristal tozlar Metallerden nano maddeler ve nano maddelerin elektronikte kullanılması Yumuşak , manyetik nano maddeler Şarj edilebilir Lityum pil ve akü üretimi için seramik nanomaddeler sentezi
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Çek Cumhuriyeti Nanokompozitler ve magnezyum alaşımları Nano kristal tozlar İnce tabaka ve metal kaplama Nano kaplama yüzeyler ve yarı iletken nano yapılar Nanotüp üretimi Nükleik asitler, proteinler, polimerlerin yapıları ve tayini Süper manyetik toz nanoparçacıklar
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Kore Makina ve Malzeme Enstitüsü nanomekatronik, ileri derecede hassas işleme sistemleri (10 nanometre hassasiyetinde), yeni işlevlere yönelik nanomalzemeler ve akıllı malzemeler
Kore Sınaî Teknoloji Enstitüsü de yine, nanoölçekte, ileri derecede hassas işleme teknolojisi, nano-şekillendirme teknolojisi, nano-yüzey işlemleri teknolojisi ve kristal yapıda olmayan nanomalzemeler için teknoloji geliştirme
Kore Elektronik Teknolojisi Enstitüsü ise, nanomekatronik, nanoölçekte kuvantum aygıtlar, nano-biyoteknoloji, nanoteknoloji tabanlı enformasyon ve enerji depolama üzerinde çalışıyor.
Kore
http://www.inovasyon.org
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
NANOTEKNOLOJİDE ÖNCÜ ŞİRKETLER
IBM; Nanoteknolojinin gelişmesinde en büyük katkıyı sağlayan STM (Scanning Tunneling Microscope) ve AFM’yi (Atomic Force Microscope) keşfetti. Nanoteknoloji AR-GE’sine her yıl 5 milyar doların üstünde yatırım yapıyor. Yılda bu konuda 3 bin 500 civarında patent alıyor. Şu anda karbon nanotüp transistörler, LCD ekranların yerine geçecek atomik ışınlı bilgisayar ekranları, manyetik kayıt sistemleri, nano yapılı saklama cihazlarıyla ilgili çalışmalar yapıyor.
General Motors; Nanoteknoloji ile üretilmiş kompozit malzemeler içeren kamyonetleri pazara sundu. Bu nano kompozitler çok daha hafif ancak bir o kadar dayanıklı. GM, şu anda yakıt hücreleri, algılayıcılar ve seramik motorlar üzerine çalışmalar yapıyor.
Nanophase Nanophase Technologies Corporation; Piyasaya sürdüğü nano-güneş kremiyle ismini duyurdu. Toz halde seramik ve metalik malzemeleri içeren Nanocrystalline malzemeler üretiyor.
Nano-Tex; Dayanıklı, leke ve koku tutmayan kumaşlar üretiyor.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
TİCARETE DÖNÜŞTÜREN TÜRK ŞİRKETLERİ
Normtest; ağırlıklı olarak fizik, elektrik-elektronik, metalurji ve malzeme mühendisliği, kimya, biyoloji ve biyoteknoloji alanlarındaki nanoteknoloji ürünlerini Türkiye pazarına sunuyor. Bunlar ince filmler, malzemelerin optik özelliklerini ölçen spektrometreler.
Arçelik; Nanoteknoloji konusunda yapılan çalışmalar özellikle ‘polimer’ ve ‘yüzey işlemleri’ konularına odaklandı. İlk kez 2003’ün Eylül ayında koku filtreli hijyen uygulaması ile nanoteknoloji ürünü buzdolabını ürettiler ve son olarak 2004 yılı Temmuz ayında yine nanoteknoloji ürünü olan tam koruma üçgenli multihijyen buzdolabını pazara sundular. Şirket, yıllık cirosunun %1-1,5 (yaklaşık 35 milyon dolar) AR-GE çalışmalarına aktarıyor, nanoteknoloji çalışmaları da bunun içinde.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Yaşar Holding; Yaşar Grubu’nun boya markası DYO, bir yıl süren nanoteknoloji araştırmalarının sonunda solmaya, kirlenmeye dirençli kendini temizleyen nanoteknolojiye sahip akıllı boya üretti. Yaşar Holding, nanoteknoloji AR-GE’sine 200 bin euro ayırıyor.
Yeşim Tekstil; Ürettiği akıllı kumaşlar kolay ütüleniyor, çabuk kuruyor ve leke tutmuyor.
Zorlu Enerji; Yakın zamanda nanoteknoloji alanında büyük bir atılım yaptı. Evlerde elektriğinizi kendinizin üretebileceği bir aletin prototipini geliştirdi.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
TİCARETE DÖNÜŞTÜREN TÜRK ŞİRKETLERİ
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
ARAŞTIRMA YAPAN ÜNİVERSİTELER
Gebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüBilkent Üniversitesi
ODTÜİTÜ
Gazi Üniversitesi
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
DÜNYADA NANOTEKNOLOJİ YATIRIMLARI
Nanoteknoloji alanında dünyada en büyük yatırımı ABD yapıyor. Ülkede şu anda 50’in üzerinde nanoteknoloji araştırma merkezi var ve bunlara her geçen gün yenileri ekleniyor.
ABD’de ulusal nanoteknoloji yatırımı 2003 yılı için 710 milyon dolardı, 2005’in ilk yarısı için 850 milyon dolara çıkarıldı.
ABD’yi 650 milyon dolarlık yatırım ile Japonya, 400 milyon dolar ile Avrupa Birliği takip ediyor.Bu alanda yarışa katılan diğer ülkeler Rusya, İsrail, Güney
Kore, Çin, Kanada ve Avustralya.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
NANO HAYALLER
İsrailli bilim adamları, biyolojik moleküllerle, test tüpü içinde bir bilgisayar oluşturmayı başardılar. Amaçları, 1 trilyon bilgisayarın saniyede yaptığı 1 milyar işlemi, yüzde 99.8 doğrulukla yapabilen ve yalnızca 1 Watt’ın on milyarda birinden daha az enerji kullanan bir bilgisayar üretmek.
INEX’teki (Newcastle Üniversitesi’ndeki nanoteknoloji şirketi) bilim adamları, Kuzey İngiltere’deki iki turistik merkezin çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük boyutlarda modellerini yaptı. Her iki model de silikondan yapılmış ve her biri yaklaşık 400 mikron genişliğinde. Bu modellerin yapımında kullanılan teknolojinin cep telefonları için küçültülmüş anten yapımında kullanılması planlanıyor.
Leeds’teki Disiplinler Arası Biyonanobilimler Enstitüsü, çok küçük dozlarda ilaç taşıyabilecek trenler ve denizaltılar üretmeye çalışıyor. Bu nano denizaltılar sayesinde cerrahi müdahaleye gerek kalmadan kanserli hücreler yok edilebilecek. Sadece kanserli hücreye yöneltildiği için sağlıklı dokular korunacak.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
NANO HAYALLER
Nanoteknolojiyle geliştirilen veri saklama yöntemiyle, örneğin Britanya Ulusal Kütüphanesi küçük bir sayfa boyutuna sığdırılabilecek.
Tarımda; bitki ve hayvanlar gibi yiyecek üreten doğal makineler, yani moleküler robotlar geliştirilip kullanılacak. Tarım, doğa koşullarına bağımlı olmayacak ve yiyecek sorununu da kökünden çözecek.
Bilgisayarların hafızaları Terabyte’a (1024 gigabyte) ulaşacak. Ekolojide; moleküler hijyen robotları geliştirilecek. Enerjide; maddeler nano boyuta geldiği zaman katalizör etkisi çok
artıyor. Bu yolla egzoz gazı ortadan kalkacak.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi BölümüSakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
John R. Lloyd, Nanotechnology: What’s the Big Deal?Nanotechnology: What’s the Big Deal? ,University Distinguished Professor, Department of Mechanical Engineering,October 15, 2004
M. Deal, Standford, 30.6. 2005
Deb Newberry, President, Newberry Technologies Inc, Nanotechnology – It’s Like Nothing We Have Seen So Far
KAYNAKLAR
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
NANO TÜPLER
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Karbon Nano-tüpler
Nanotüpler, kristalin grafitlerden oluşan, hegzagonal örgüdeki karbon atomlarından oluşur.
Scott E. Wadley
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Karbon Nano-tüplerin atomik yapısı
Karbon’un kristal hali Graphite
Tabaka yapısı: tabaka içi sağlam atomik bağ, tabakalar arası zayıf bağ
3.4 Å
1.42 Å
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Özellikler
Diğer malzemelere göre üstün rijitlik ve dayanım Olağanüstü elektriksel özellikler2800 oC’de vakum altında ısıl dengeYapılarına bağlı olarak ya iletken ya da yarı-iletkenBakır tele göre 1000 kat daha fazla elektrik akımı taşıma
kapasitesiElmasın iki katı termal iletkenlikDayanımı çelikten 100 kat daha fazla, ağırlığı ise 1/6 dır.İnsan saçından 10.000 kez daha ince
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
MEKANİK ÖZELLİKLER
Mekanik olarak çok sağlam, kovalent bağ ile bağlı yapılar
Farklı yarıçaplarda, çok katlı olabilen, çok kararlı yapılar
Yüksek elastik modülKırılma tokluğu çok yüksekEsnek olduğundan her türlü şekil verilebilir.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Bazı genel yüksek-dayanımlı malzemelerin çekme dayanımı
Scott E. Wadley
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Genel Uygulamalar
BoruÇubukMilYayDişliPompa
John R. Lloyd
Boxuan GuDavid McQuilling
Scott E. Wadley
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nano Tüplerin Kullanımı
Olağanüstü elektriksel özellikleri nedeniyle, televizyon ve bilgisayar gibi elektronik alanında kullanılmaktadır.
Bugünkü televizyon ve bilgisayar ekranları Katod Işıklı Tüpler (CRT) olarak biliniyor. Karbon nano bilimi kullanarak nanotüplerden geliştirilen Saha Yayılımlı Tüp (FET) ise, bugün kullandıklarımızdan çok daha parlak, neredeyse göz ardı edilebilir kadar az enerji kullanan ve ağırlıkları da çok daha hafif olan ekranların üretimine geçilmesi ve piyasaya çıktığında eskilerinden daha ucuz olmasını sağlıyor
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
John R. Lloyd, Nanotechnology: What’s the Big Deal?Nanotechnology: What’s the Big Deal? ,University Distinguished Professor, Department of Mechanical Engineering,October 15, 2004
Boxuan Gu and David McQuilling, Nanomaterials Scott E. Wadley, Department of Aerospace Engineering at The University of
Kansas, Carbon Nano-tubes: An Overview
KAYNAKLAR
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nano-Kompozitler
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
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-Kompozitler
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nanoyapılı malzeme, tane/partikül boyutu 1-100 nm arasında olan malzemelerdir.
Mikro-yapılı malzemelerde atomların küçük bir yüzdesi yüzeyde ya da arayüzeyde (mesela tane sınırı) bulunmaktadır.
Nano-malzemelerde ise bu tür yerlerdeki atomların sayısı çok daha fazladır. Dolayısı ile nanometre seviyelerinde malzemelerin özellikleri geleneksel mikroyapılı malzemelerle karşılaştırıldığında değişik olabilmektedir.
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nano Malzemelerin Üretim Yöntemleri
Buhar yöntemleriSıvı yöntemleri
Yaş kimyasal yöntemlerKatı yöntemler
Buhar-sıvı-katı yöntemleri
Gencer GENÇGencer GENÇ
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
1.Buhar yöntemleri
A. Fiziksel Buhar Depozisyonu (PVD)
a) İnert Gaz Yoğunlaştırma
b) Anlık Ergitme ve Yoğunlaştırma
B. Kimyasal Buhar Depozisyonu (CVD)
C. Sprey Dönüşümü (Aerosol) Prosesi
2.Sıvı Yöntemleri
A. Sol-Jel Prosesi
Gencer GENÇGencer GENÇ
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
3. Yaş Kimyasal Yöntemler
A. Bileşik YöntemB. Polyol Prosesi
4. Katı Yöntemler
A. Mekanik alaşımlama / öğütmeB. Mekano Kimyasal Yöntem
Gencer GENÇGencer GENÇ
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Jason Stone, Dr. Linda Schadler, Ben Ash
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Amaç; Elektrik,
Magnetik, Optik,
Kimyasal
özellikler açısından diğerlerinden çok iyi özelliklere sahip malzemelerin geliştirilmesi.
NANO-KOMPOZİTLER
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
NANO-KOMPOZİTLERİN SINIFLANDIRILMASI
Nano kompozitleri boyutlarına göre sınıflandırmak istenilirse; nano ebatta kaç boyutu olduğuna bakılır.
Nano kompozit üç boyutta da nanometrik seviyede ise ‘isodimensional’ nanopartiküller olarak adlandırılır ve in-situ, sol-gel metodu ile elde edilen kübik silis nano partikülleri buna bir örnek olarak verilebilir.
Eğer nano kompozit 2 boyutta nanometrik ve diğer boyutta daha büyük boyda ise nano tüpler veya kil kristalleri (whiskers) olarak adlandırılırlar. Selülozik kil kristalleri ve karbon nano tüpler bu tip nano kompozitlere örnek olarak verilebilir ve bunlar malzemelerin güçlendirmesinde nano dolgu maddesi olarak kullanılırlar.
Üçüncü çeşit nano kompozit ise sadece tek boyutta nanometrik seviyededir. Bu tür nano kompozitlerde dolgu malzemesi bir defter yaprağı gibi yalnızca tek bir boyutta nanometrik seviyededir, diğer boyutlarda ise yüzlerce yada binlerce nanometre boyutundadır.
Volkan ÖZENÇ, Hüseyin ÇAKIR
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Nano Kompozitler
metal / seramik
seramik / seramik
metal / metal
polimer / seramik
inorganik/ polimer
polimer / polimer
NANO-KOMPOZİTLER
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
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/seramicTi-Al Intermetalic based nanocomposites, MoSi2 based nanocomposites
5. Nanokompozitler polimer/seramik ve polimer/metal
NANO-KOMPOZİTLER
Mustafa Tuncer
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
Toz
Mukavemet, tokluk, sürünme, kimyasal kararlılık, Yüksek sıcaklık özellikleri
Mikroyapı Makroyapı
Arzu edilen özelliklere Sahip KOMPOZİT MALZEME
Mustafa Tuncer
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
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.
NANO-KOMPOZİTLER
Mustafa Tuncer
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
TOZ ÜRETİMİ İÇİN FARKLI SENTEZLEME YÖNTEMLERİ
MEKANİKSEL YÖNTEM Atritör öğütme Titreşimli öğütme Bilyalı öğütme
ISIL AYRIŞMA
Isıtma (buharlaşma) Püskürtmeli Kurutma Alev PüskürtmePlazma Püskürme Kimyasal Buhar Çökelme Dondurarak Kurutma Yanma Lazer Saçılması Elektron Saçınımı
ÇÖKELME – HİDROLİZ
Homojen Çökelme Heterojen Çökelme Metaloksit Tuzları Organometalik Tuzlar Sol - Jel
HİDROTERMALÇökelme Kristallenme Ayrışma Oksidasyon Elektrokimyasal Mekanokimyasal
ERİTME – HIZLI SOĞUTMA
Mustafa Tuncer
Sakarya Üniversitesi-Metal Eğitimi Bölümü
1) Jason Stone,Dr. Linda Schadler, Ben Ash,Alumina Filled PMMA,(Poly-ethlymethacrylate), Materials Science and Engineering
2) Mustafa Tuncer, Alümina/Zirkon Kompozitler İçin nanoboyutta toz üretimi, Dumlupınar Üniversitesi, Seramik Mühendisliği Bölümü
3)Volkan ÖZENÇ, Hüseyin ÇAKIR, Nanokompozit poliüretan üretimi
4) Gencer Genç, Nano fazlı malzemeler
KAYNAKLAR