Optimization of interfacial bonding at metal case-adhesive and adhesive-epdm insulation interfaces through surface treatments for rocket motor applications

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, POLİMER BİLİM VE TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: NEHİR KAHRAMAN

Danışman: Necati Özkan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Elastomer-metal yapıştırma sistemleri, yüksek mekanik yükler ve zorlu çevresel koşullar altında çalışmaları nedeniyle savunma ve havacılık sektörlerinde kritik öneme sahiptir. Yapısal bütünlüğün korunması ve hizmet güvenliğinin sağlanması için güvenilir bir bağ oluşturulması hayati önem taşır. Bu yapışma sistemleri yalıtım uygulamalarında yaygın olarak kullanılsa da düşük yüzey enerjisi ve karmaşık yüzey kimyası nedeniyle EPDM'in yapıştırıcılarla birleştirilmesi ciddi zorluklar teşkil etmektedir. Mevcut literatür temel olarak vulkanizasyon esaslı veya astar destekli yaklaşımlara odaklanmaktadır ancak yüzey temizliğinin yapıştırıcı esaslı EPDM-metal yapışma sistemi üzerindeki nicel etkisi yeterince ele alınmamıştır. Bu çalışmada, epoksi esaslı yapısal yapıştırıcılar kullanılarak çelik substratlara yapıştırılan EPDM kauçuğun yapışma davranışı incelenmiştir. Araştırma kapsamında; yüzey pürüzlülüğü, yüzey temizliği, EPDM'nin mekanik pürüzlendirme yöntemleri ve atmosferik plazma uygulamasının etkileri değerlendirilmiştir. Metal–yapıştırıcı arayüzü yüzey pürüzlülüğü ve temizlik parametreleri üzerinden optimize edilirken; EPDM–yapıştırıcı arayüzü mekanik pürüzlendirme ve plazma işlemleri ile optimize edilmiştir. Yapışma performansı, çekme ve kayma testleri ile değerlendirilmiş ve hasar modları analiz edilmiştir. Sonuçlar, yapışma mukavemetini sınırlayan birincil arayüzün metal-yapıştırıcı arayüzü değil, EPDM-yapıştırıcı arayüzü olduğunu göstermiştir. Metal-metal deneyleri, optimum yüzey koşullarının Ra 4–8 µm pürüzlülük ve 0–50 RFU temizlik değerlerine karşılık geldiğini ortaya koymuştur. EPDM yüzeylerinin mekanik olarak pürüzlendirilmesi yapışma mukavemetinde %154'e varan artışlar sağlarken, atmosferik plazma uygulaması özellikle kayma yükleri altında %54'e kadar ek bir mukavemet artışı sağlamıştır. Bu çalışma, EPDM-metal yapışma sistemlerini optimize etmek için EPDM arayüzüne odaklanan nicel ve sistematik bir yüzey hazırlama yaklaşımı sunmaktadır.