Uydu fırlatma sistemleri için silikon reçine matrisli, yüksek dolgu içerikli, kolay uygulanabilen, alev dayanımlı kaplama malzemesi geliştirilmesi ve karakterizasyonu

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERT ÖZKAN

Danışman: EMİNE YAĞMUR

Özet:

İnsanlığın uzay macerasının başlangıcından itibaren uzay çalışmalarında kullanılan malzemelerin gelişimi için birçok çalışma yapılmıştır. Bu malzemeler arasından uzay limanlarında yüksek roket alevine karşı performans gösterebilecek malzemelerin, kolay uygulanabilen ve oda koşullarında olgunlaştırılabilmeleri dünya çapında dikkat çekmektedir. Ülkemizde Türkiye Uzay Ajansı'nın hedefleri arasında uzaya roket gönderilebilen uzay limanlarının inşa edilmesi önemli bir adımdır. Uzay limanlarında kullanılabilecek bu malzemelerin dünyada üretimi bulunmakta ancak ülkemiz için tedarik kısıtlamaları bulunmaktadır. Ayrıca bu malzemeler, termal ve mekanik açıdan ortalama performans sergilemekte ve düzenli ıslah ihtiyaçları bulunmaktadır. Literatür çalışmalarında bu konuyla ilgili malzemelerin nispeten düşük sıcaklık uygulamalarındaki (~1000oC) kullanımlarına odaklanılmıştır. Bu nedenle tez çalışması kapsamında roket fırlatma sistemlerinde kullanımı hedeflenen, yüksek sıcaklık (>2000oC) ve alev dayanımlı, kolay uygulanabilen bir kaplama malzemesi üretimi için laboratuvar çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Silikon reçine matrisi içerisine çeşitli alev dayanımlı toz malzemeleri eklenerek yüksek ısı akısı ve aleve dayanımlı, mekanik mukavemet gösteren, kolay uygulanabilir kaplama malzemesi elde edilmesi amaçlanmıştır. Satın alınan dolgu malzemelerine simültane termal analiz (STA), X-ışınımı kırımı (XRD), nem muhtevası analizleri gerçekleştirilerek malzeme özellikleri karakterize edilmiş ve doğrulanmıştır. Deney karışımlarını karakterize edilebilmek amacıyla fiziksel (katı/sıvı yoğunluk, sertlik (Shore-A), viskozite (bağıl akmazlık)), termal (STA, termal iletkenlik), mekanik (basma-çekme testi) ve alev dayanımı (oksiasetilen) analizleri gerçekleştirilmiştir. Testler sonucunda en yüksek performansa R-2WOZO kodlu deney karışımı ile ulaşılmıştır. Bu deney, 2. deney grubunda düşük termal iletkenliği, tok yapısı (basma mukavemeti 16,22 MPa, basma yüzdesi %62), yüksek sertliği (Shore-A 77), en yüksek çekme mukavemeti (2,66 MPa) ve tüm deneyler arasında oksiasetilen sonuçlarında yüksek dayanımı (düşük ağırlık ve kalınlık kaybı, düşük aşınma oranı) göstermiştir. Çalışma sonuçlarının bu alanda ülkemizde gerçekleştirilecek çalışmalara öncü olabileceği düşünülmektedir.