Elektrikli Araçlarda Batarya Kutusu İmali İçin Termal Özellikleri İyileştirilmiş Hibrit Polimer Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Authors : Emrullah Cebe, Alaeddin Burak İrez

Pages : 224-234

Doi:10.7240/jeps.1464667

View : 187 | Download : 227

Publication Date : 2024-09-26

Article Type : Research Paper

Abstract :Elektrikli araçlar, ulaşımın sürdürülebilirliği için oldukça önemlidir ve içten yanmalı motorlu araçlar gibi fosil yakıtlar kullanmadıklarından çevreye zararlı gaz salınımında bulunmamaktadırlar. Elektrikli araçların bu özelliğinden faydalanmak için kullanımlarını teşvik etmek amacıyla çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, elektrikli araçlardaki batarya kutusu üretimi için termal iletkenliği ve darbe direnci iyileştirilmiş polimer esaslı hibrit kompozit bir malzeme geliştirilmesi amaçlanmıştır. Yaygın kullanımı ve üretim kolaylığı nedeniyle matris olarak Poliamid 6 (PA6) kullanılmış, termal iletkenliğini artırmak için ise hegzagonal bor nitrür (hBN) ve grafen nanopulcuk (GnP) kullanılmıştır. Bu malzemelere ek olarak, zeminden kaynaklanabilecek potansiyel darbe hasarı durumunda dayanıklılığı artırmak için bir stiren-etilen-bütadien-stiren (SEBS) elastomer takviyesi eklenmiştir. Kompozitler ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama ile üretildikten sonra, numunelerin mekanik testleri; üç nokta eğme ve Izod darbe dayanımı testleriyle yapılmıştır. Kütlece %30 hBN kullanılması durumunda eğilme dayanımı ve modülünde sırasıyla %22 ve %101.1’lik bir iyileşme sağlanmıştır. Kütlece %2.5 GnP kullanılması durumunda eğilme dayanımı ve modülü değerlerinde sırasıyla %14.1 ve %55.6’lık bir iyileşme sağlanmıştır. Kütlece %5 SEBS kullanıldığında darbe dayanımını değerinin %58.5 arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca termal karakterizasyon için diferansiyel taramalı kalorimetre analizleri ve termal iletkenlik ölçümleri yapılmıştır. Kütlece %30 hBN eklendiğinde termal iletkenliğin %194.3 arttığını görülmüştür. Daha sonra, malzemelerde hasar mekanizmalarını incelemek için kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) incelenmiştir. Son olarak, Halpin Tsai (HT) yaklaşımı kullanılarak kompozitlerin mikromekanik modelleri kurulmuştur. Bu modellerin doğruluğunu tespit etmek için ise deneysel verilerle karşılaştırma yapılmıştır.
Keywords : Elektrikli araçlar, Batarya kutusu, Hegzagonal bor nitrür, Grafen nanoplaka, Hasar mekanizmaları