Farklı yoğunlukta ve özellikte bulunan polimerlerin topografi, sürtünme, adhezyon ve nanomekanik özelliklerinin atomik kuvvet mikroskobisi kullanılarak belirlenmesi.

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, NANOBİLİM VE NANOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERT MUHAMMED KOÇ

Danışman: MUSTAFA OĞUZHAN ÇAĞLAYAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Birçok endüstriyel malzemenin karakterizasyonunda ve kalite kontrolünde, mekanik testler sıkça kullanılır. Malzemenin mekanik özellikleri, malzemenin kullanılması amaçlanan kullanım yerine uygunluğunu belirleyen bir özelliktir. Fakat mekanik özelliklerin farklı ölçeklerde gerçekleştirilmesi sonucu elde edilen ölçüm değerleri kendi aralarında karşılaştırılabilir değildir ve yapılan ölçümlerin sonuçları deneysel yönteme bağlıdır. Malzemelerin yapısal özelliklerinin mikrometre altı ölçeklerde (sub-micron) belirlenmesi, özellikle gelişmiş malzemelerin karakterizasyon ve kalite kontrol testlerinde kullanılmaktadır. Özellikle mikrometre altı ölçekte görüntüleme yapan cihazlar, yeni malzemelerin geliştirilmesinde kullanılmaktadır. Örneğin Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) yeni nesil malzemelerin geliştirilmesi sırasında kullanılan temel analiz cihazlarından birisidir. Bu nedenle, bir kalite kontrol laboratuvarında bulunması muhtemel bir AFM cihazı kullanılarak, malzemenin nanomekanik ve yüzey özelliklerinin belirlenmesi de sağlanabilir. Örneğin, Kuvvet spektroskopisi (FS) modu, temel bir AFM modudur. Bu yöntemde AFM probu µN mertebesi ile pN mertebesi arasında dikey kuvvetler uygulayabilen bir indenter olarak kullanılabilir. Bu işlem sırasında AFM probu numune yüzeyinden içeriye doğru belirli bir ∆z mesafesinde itilir, etkileşim gerçekleştirdikten sonra da AFM probu yeniden başlangıç pozisyonuna getirilir. Bu işlem yüksek bir kuvvet çözünürlüğünde tüm malzemeler için nanomekanik ölçümler sağlar. Elde edilen veri kuvvet eğrisidir ve numunenin elastik ve plastik özelliklerini nicel olarak belirlenmesini sağlar. Sunulan tezde piyasada bulunan farklı yoğunlukta ve özellikte yığın polimer malzemelerin yüzey analizleri ve nanomekanik özelliklerinin nanoindentasyon yöntemi ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu temel amaç dâhilinde farklı polimerlerin (PP, LDPP, ABS gibi) mekanik ve yüzey özelliklerinde gerçekleşecek olan değişimlerin, yeni bir teknik olan kuvvet spektroskopisi (FS) yöntemi ile atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanarak belirlenmesi amacıyla metot geliştirilmiştir. Polimerlerin mekanik özelliklerinin yanı sıra, tribolojik özellikleri de değerlendirilmiş ve polimerlere ait mikro-triboloji haritaları elde edilmiştir.