Tübitak Kimya Projesi – Alternatif Filament Üretimi

Şimdi paylaşacağım proje 2019 yılında Tübitak Lise öğrencileri proje yarışmasında Türkiye birinciliği almıştır.

Proje Sahibi: Sertaç Çeküç

Projenin Tam Adı: ALTERNATİF FİLAMENT OLARAK 3 BOYUTLU YAZICILARDA KULLANILABİLİR B​ 4​ C/rHDPE MİKROKOMPOZİTİNİN SENTEZLENİPBAĞ OLUŞTURMA KAPASİTESİNİN MATEMATİKSEL MODELLEMELER KULLANILARAK ARAŞTIRILMASI

Özet: Plastikler günümüzde oluşturdukları geniş kullanım alanları ile endüstriyel materyallerin temelini oluşturmaktadır. Gıda paketleme alanı ve evde kullanılan birçok malzemenin yapısı polimer bazlı plastikler kullanılarak oluşturulmaktadır. Günlük kullanım alanları dışında kompozit materyal üretiminde de hafif ve dayanıklı olduklarından dolayı bazı tür plastikler ana bileşen olarak kullanılmaktadır. Plastik bazlı kompozitler; selüloz atıkları, yarı metal-metal moleküler yapılar ya da nano-parçacıklar ile güçlendirilerek başta nükleer, savunma, termodinamik olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Bu çalışmada, günümüz endüstriyel tasarım cihazları incelenmiş, yaygın olarak kullanılan 3 boyutlu yazıcılarda, ısıl dayanımı yüksek, geri dönüşümlü alternatif bir yapı sentezi araştırılmıştır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan PLA ve ABS filamentlerinin çalışma sıcaklıklarının dar aralığa sahip olması, yapılarındaki azotun yüksek sıcaklıklarda NO​ X türevlerini oluşturması kullanım alanlarını kısıtlamaktadır. Projemizde atık malzemeler değerlendirilerek kullanım alanı geniş, literatürdeki filament yapılarından farklı özelliklerde, 3 boyutlu yazıcılarda kullanılabilir makromolekül katkılı kompozit sentezi gerçekleştirilmiştir. Yaygın kullanılan filamentlere oranla geri dönüştürülmüş plastiklerin çevreye zarar vermeden yapıya katılması, bunun yanında hafif ve dayanıklı özelliğinden dolayı geri dönüşümlü yüksek yoğunluklu polietilen (rHDPE), kompozit ana bileşeni olarak kullanılmıştır. Yapıda oksidasyonu engelleyici bor karbür (B​ 4​ C) katkısı kullanılmıştır. Bor karbür makromolekül özelliğine sahip ekzotermik reaksiyonlar sonucunda üretilen bir molekül yapıdır. Makromoleküller, dayanıklı uzaysal yönelimleri ile nem, ısı, reaksiyon vermeme eğilimi başta olmak üzere birçok etmene dayanabilmektedir. Çalışmada literatüre kazandırılan B​ 4​ C/rHDPE mikrokompozitinin fiziksel oluşumlu bir materyal olduğu gözlemlensede, oluşturulan geri dönüşümlü yapının FTIR analiz ve SEM görüntüleme verilerine göre kimyasal bağ oluşturduğu görülmüştür. Yapı incelenerek rhombohedral yönelim ve bağlar matematiksel fonsiyonlar ile GeoGebra uygulaması kullanılarak bilgisayar ortamında inşa edilmiştir.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *