Grafen ve polietereterketon arayüz karakteristiklerinin yoğunluk fonksiyoneli ve moleküler dinamik çalışması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Öğrenci: Elif Sert

Danışman: HANDE TOFFOLİ

Özet:

Grafen, yüksek gerilme mukavemeti, yüksek Young modülü gibi mükemmel mekanik özelliklerin yanı sıra yüksek elektron hareketliligi gibi elektriksel özelliklerle ka- ˘ rakterize edilen, atomların bal petegi düzenlemesine sahip tek katmanlı bir karbon ˘ allotropudur. Bu üstün özelliklerinden dolayı birçok teknolojik uygulamada önemli bir malzeme olarak kabul edilmektedir. Bunlar arasında grafen-polimer kompozitler, son yıllarda malzeme ara¸stırma camiasında ilgi görmü¸stür. Bu kompozitlerin kullanımı, dayanıklılık ve dü¸sük kütlenin aynı anda mecvut olmasını gerektiren havacılık gibi alanlarda özellikle önemlidir. Uygulanabilir grafen ve polimer karı¸sımlarının test edilmesi, i¸slenmesi ve yapımı deneysel olarak zorluklar olu¸sturmaktadır. Bu nedenle, grafen ve grafen takviyeli polimer kompozitlerin sayısal modellemesi çok önemlidir. Bu tezin temel amacı, grafen ile Poli Eter Eter Keton (PEEK) polimeri arasındaki arayüzün özelliklerini Yogunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) ve Moleküler Dinamik ˘ (MD) çerçevelerinde incelemektir. PEEK, dikkat çekici mekanik özelliklere, kimyasal dirence ve görece yüksek erime sıcaklıklarına sahip yüksek performanslı bir tervii moplastik polimerdir. Bu çalı¸smada, tek bir monomerin en küçük yapı birimlerinden gelen etkile¸simlerinden ba¸slayarak, 3, 6 ve 9 monomer zincirlerine kadar olu¸sturup tüm özelliklerini ortaya çıkarıyoruz. Buna ek olarak, hız, sıcaklık ve zincir uzunlugu˘ gibi önemli parametrelerin bir fonksiyonu olarak grafen ve PEEK oligomerleri arasındaki yapı¸sma karakteristiklerini birbirlerinin yanından geçerken görüyoruz.