PROJELER

Konu

Ülkemizin artan nüfusu ve bunun getirmiş olduğu gelişim potansiyeliyle birlikte artan enerji ihtiyacının karşılanması ve enerji kaynaklarına düşen anlık yoğunluğun azaltılması gereklidir. Fosil yakıtlardan enerji üretimi neticesinde ortaya çıkan CO2 salınımları düşünüldüğünde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının arttırılması ve bu yöndeki bilimsel çalışmaların yapılması gerekmektedir. Bu projeyle, deniz üstü(offshore) rüzgâr türbini verimini ve kanatlarının servis süresini arttırmak, kanatların alabileceği hasarı en aza indirmek için malzeme geliştirmesi yapılarak muhtemel hasar sonrası kendi kendini iyileştirebilen, aşınma direnci ve darbe dayanımı yüksek olan rüzgâr türbini kanat malzemesi geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Projede bir deniz üstü rüzgar türbini kanadının çalışması esnasında maruz kaldığı rüzgar yükünü ve diğer yüklemeleri (ağırlık, merkezkaç kuvvet, vb.) belirledikten sonra, bu yüklemelerin kanat profiline bağlı olarak oluşturduğu gerilmeler hesap edilecektir. Sonrasında, bu gerilmeleri karşılayabilecek bir hibrit kompozit malzeme tasarımı yapılacaktır. Epoksi matrisli karbon ve cam elyafı takviyeli, tabakalı yapıda olması öngörülen kompozit malzemelerde silisyum karbür nano bıyıkçıklarının da kompozitlere eklenmesiyle mekanik özelliklerin iyileştirilmesinin yanı sıra erozyon direncinin de kompozitlere kazandırılması hedeflenmektedir. Kompozit tasarımından sonra, kompozitler vakum infüzyon yöntemi ile imal edilecek ve sonrasında karakterize edileceklerdir. Projemizde, tarafımızca imal edilecek mikrokapsüller aracılığıyla kompozitlere kendi kendini iyileştirme özelliği kazandırılması hedeflenmektedir. Kompozitler mekanik olarak karakterize edildikten sonra elde edilen malzeme özellikleri bir sonlu elemanlar yazılımına aktarılacak ve geliştirilen kompozitler kullanılarak tasarlanan kanat profili üzerinden yapısal sonlu elemanlar analizleri (SEA) gerçekleştirilecektir. Yapılacak SEA’nde, kanatların maruz kaldığı gerilmeler neticesinde kompozit malzemelerdeki oluşabilecek hasarı, Hashin ve Tsai-Wu hasar kriterlerini dikkate alarak bir yapısal optimizasyon çalışması yapılacaktır. Optimizasyon sonucunda kanatların kesitlerinin inceltilerek kanadın hafifletilmesi ve dolayısıyla türbin veriminin arttırılması hedeflenmektedir.

Konu

Polietilen, PE, son derece dayanıklı, kimyasallara karşı dirençli ve çok çeşitli ürünlerde kullanılan bir termoplastiktir. Termoplastik kauçuklar olarak da adlandırılan termoplastik poliolefin elastomerler, TPO, hem termoplastik hem de elastomerik özelliklere sahip malzemelerden oluşan bir kopolimer sınıfı veya polimerlerin fiziksel bir karışımıdır. TPO’lar hem kauçuksu malzemeler hem de plastik malzemeler için bazı avantajlar gösterir. TPO’nun kullanılmasının yararı, diğer malzemelere göre daha uzun bir ömür ve daha iyi fiziksel özelliklere sahip olmasının yanı sıra gerilmelere karşı elastik mekanik davranış göstererek orijinal şekline geri dönebilmektedir. Etilen bazlı TPO’lar bir PE iskelet yapısı içeren elastomerlerdir. Etilen bazlı TPO’lar, polietilenin özellikle yüksek esneklik ve yumuşaklık, düşük yoğunluk ve darbe mukavemeti gibi çeşitli performans hedeflerinin karşılanmasını sağlamak için geliştirilen bir plastik grubudur. Etilen bazlı TPO'lar, etilen ile 1-buten veya 1-hekzen gibi çeşitli komonomerlerin polimersizasyonundan veya çeşitli poliolefinlerin karışımlarından elde edilir ve olağanüstü performans özellikleri gösterir. Genellikle TPO'ları elde etmek için kısıtlı geometrili (constrain geometry cataylst, CGC) metalosen veya postmetalosen katalizör sistemleri kullanılır ve bu nedenle çeşitli yoğunluklarda ve eriyik akış hızlarında TPO'lar hazırlamak mümkündür. Bundan dolayı, Türkiye Plastik sektörünün ihtiyacı olan katma değeri yüksek ürünler geliştirmek için bu projede yeni kısıtlı geometrili (CGC) postmetalosen, pm, katalizörler ile birlikte yeni ısmarlama polietilenler ve etilen bazlı termoplastik poliolefin elastomerlerin üretilmesi amaçlandı. Bu projeden üretilecek yeni PE ve etilen bazlı TPO’lar için yeni kısıtlı geometrili (CGC) postmetalosen, pm, katalizörler, "liganda dayalı katalizör tasarımı” konsepti kullanılarak hazırlanacaktır. Bu projede yapılacak çalışmalar şunlardır; (1) Yeni asimetrik dianyonik çeşitli florlu gruplar ile modifiye edilmiş pirol ve yeni etilendiamin / yeni o-fenilendiamin birimi içeren ligandlarının ana hedef grub 4 metalleri ve ikinci hedef Si yarımetali, Al metali ile oluşturacakları yeni CGC tek katalitik merkezli pm-katalizörlerinin sentezleri ve yapılarının aydınlatılması. (2) Yeni pm-katalizörler ile yeni PE?ler etilenin ve yaklaşık 10% komonomer içeren, etilen-1-büten, etilen-1-hekzen ve etilen-1-oktenin ısı ve basınç kontrollü reaktörlerde polimerizasyonlarından elde edilecektir. Polimerizasyon sonrasında pm-katalizörün aktivitesi belirlenecek, üretilen polimerlerin karakterizasyonu yapılacaktır. (3) Yeni pm-katalizörler ile yeni etilen bazlı TPO?lar yaklaşık 35% komonomer içeren, etilen-1-büten, etilen-1-hekzen ve etilen-1-oktenin ısı ve basınç kontrollü reaktörlerde polimerizasyonlarından elde edilecektir. Polimerizasyon sonrasında pm-katalizörün aktivitesi belirlenecek, üretilen elastomerlerin karakterizasyonu yapılacaktır. Bu projede Türkiye’de üretilmeyen postmetalosen katalizörler ve bu katalizörlerle mikroyapısı kontrol edilebilen çok çeşitli özelliklerde ısmarlama yeni PE’ler ve etilen bazlı TPO’lar elde edilecektir. Elde edilecek yeni PE’ler ve etilen esaslı TPO’ların darbe direnci yüksek, kolay renklenebilir, tok, esnek, düşük yoğunluklu ve hafif, diğer bileşenler ile kolay karışabilen, kolay şekil alabilen, eriyik mukavemeti yüksek ve kolay işlenebilir, daha düşük büzülme özelliklerine sahip olması beklenecektir Böylece, ülkemize yeni, katma değeri daha yüksek malzemeler üretirken, aynı zamanda bilime evrensel bir katkı bulunulacağı düşünülmektedir.

Konu

Otomotiv sektörü için kompozit malzeme geliştirilmesi