2 9 . C a m S e m p o z y u m u / 2 9 . G l a s s S y mp o s i u m - 0 7 K a s ı m 2 0 1 4 / 0 7 N o v e m b e r 2 0 1 4
Kadir Has Üniversitesi Cibali Kampüsü – Balat / İstanbul (D Blok Büyük Salon: 4. Oturum 16:10 -16:40)
RADAR SOĞURABİLEN KOMPOZİTLER İÇİN
CAM ELYAFLARIN İNCE FİLM KAPLAMALARI
Prof. Dr. Lütfi Özyüzer
İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Fizik Bölümü, Urla, İzmir
[email protected]
1968 yılında Çorum’da doğan Prof. Dr. Lütfi Özyüzer, 1991 Yılında Hacettepe
Üniversitesi Fizik Mühendisliğinden mezun olmuştur. Aynı yıl Hacettepe
Üniversitesinde Yüksek Lisans eğitimine başlayan ve Araştırma Görevlisi olan
Lütfi Özyüzer 1993 yılında kazandığı burs ile Amerika Birleşik Devletlerine
gitmiştir. 1995 yılında Illinois Teknoloji Enstitüsünde Master eğitimini 1999
yılında da aynı üniversitede doktora eğitimini tamamlamıştır. Doktora
çalışmalarını Şikago’da Argonne Ulusal Laboratuvarında Yüksek Sıcaklık
Süperiletkenlerinin Tünelleme Spektrokopisi üzerine yapan Dr. Özyüzer aynı
laboratuvarda bir yıl doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmıştır. 2000
yılında Türkiye’ye dönen ve İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Bölümünde
Yardımcı Doçent olarak göreve başlayan Dr. Özyüzer, 2004 yılında Doçent,
2011 yılında Profesör olmuştur. 2002 Yılında Türkiye Bilimler Akademisi
GEBİP ödülü, 2006 yılında TÜBİTAK Teşvik Ödülü alan Dr. Özyüzer, 2008
yılında Almanya Alexander von Humboldt Deneyimli Araştırmacı ödülünü
almıştır. 2008-2010 yılları arasında Almanya Erlangen Üniversitesi’nde
Ziyaretci Bilim adamı olarak çalışmıştır. Yürütücüsü olduğu 4’ü tamamlanmış
5 TÜBİTAK projesi, yürütücü olduğu tamamlanmış 3 DPT projesi, 2’i
tamamlanmış 3 SANTEZ projesi ve tamamlanan 1 KOSGEB projesi vardır.
Süperiletkenler, vakumda ince film malzeme büyütülmesi, malzemelerin
elektriksel, manyetik ve optik özellikleri, mikroelektronik ve nanoelektronik
aygıtlar, terahertz ışıma konularında Science Citation Index’e giren 70 üzeri
makalesi, 1700’den fazla atıfı ve bir patenti vardır.
Radar sistemlerindem yayılan mikrodalgaların soğurulması için, elektromanyetik
dalgaları emme (absorplama) özelliklere sahip dielektrik ve manyetik malzemeler
geliştirilmiştir. Emilimin frekans aralığını (bant genişliğini) arttırmak için, bu güne kadar
araştırmacılar tarafından birçok malzeme önerilmiştir. Gelinen noktada, cam elyaf
katkılandırılmış polimerik kompozit malzemeler kullanılarak geliştirilen radar
soğurabilen yapılar (RSY), popüler araştırma alanı olmaya başlamış ve üzerinde
araştırmalar yoğunlaştırılmıştır. Bu çalışma da, 2-18 GHz aralığındaki dalgaları emebilen,
tekyönlü cam elyaf katkılandırılmış epoksi bağlayıcı kompozitlerin tasarım, üretim ve
karakterizasyonları yapılmıştır. Kompozit üretimlerimizde radar dalgası soğurulması
için, farklı özelliklerde Jaumann tipi kompozit yapılar üretilmiştir. Bu Jaumann yapılarda,
farklı direnç değerine sahip katmanlar ya da farklı sayıda direnç katmanları kullanılarak
değişik tasarımlar yapılmıştır. Buna ek olarak, farklı kalınlık ve farklı oranlarda katkı
maddelerine sahip yapılar üzerinde de durulmuştur. Cam elyaf / epoksi sistemi temel yapı
olarak kullanılmıştır. Kompozit yapının elektrik ve manyetik geçirgenlik katsayıları ile
empedansının değiştirilmesi için demir karbonil tozları kullanılmıştır. Cam elyafların
Bildiri Özetleri / Abstracts •
Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanlığı / Research and Technological Development Presidency - 1
2 9 . C a m S e m p o z y u m u / 2 9 . G l a s s S y mp o s i u m - 0 7 K a s ı m 2 0 1 4 / 0 7 N o v e m b e r 2 0 1 4
Kadir Has Üniversitesi Cibali Kampüsü – Balat / İstanbul (D Blok Büyük Salon: 4. Oturum 16:40 -17:10)
fonksiyonelleştirilmesi ve iletkenlik özelliğinin kazandırılması için de, geniş alan
düzlemsel vakumda mıknatıssal saçtırma yöntemi kullanılarak yüzeyleri ince film ile
kaplanmıştır. Bu iletken yüzeyler, kompozit yapı içerisinde direnç katmanı olarak
davranırlar. Direnç değerleri çeşitlilik göstermekle beraber, yapıdaki sayısı, aralarındaki
kalınlık ve yapının elektrik ve manyetik geçirgenlik değerlerine göre de farklılık gösterir.
Çalışmamızda ise yüzey direnci 377 ohm’dan başlayarak minimum 35 ohm olan direnç
katmanları kullanılmıştır. Bu değerlerin elde edilmesi ya da kompozit malzemenin
elektrik ve manyetik geçirgenlik katsayılarının ne olabileceği hakkında bilgi edinebilmek
için, transmission line theory’deki formülizasyonları kullanarak, maksimum emilimi
sağlamak için gerekli değerlere ulaşabilmek açısından MatLab ve Labview programlarını
kullanılmıştır. Elde ettiğiz veriler kullanılarak, emilimde çok önemli olan kalınlık, direnç,
elektrik ve manyetik geçirgenlik gibi parametrelere uygun kompozitler üretilmiştir.
Katmanlar arasındaki en ufak bir kalınlık değişiminde ya da dirençteki küçük bir
oynamada, emilim değerleri oldukça farklılık gösterebilmektedir. Üretilen kompozitlerin
elektromanyetik soğurma testleri yapıldığında, geniş bir bant aralığında soğurma yapan
ve 15 dB’ye ulaşan bir emilim elde edilmiştir. Cam elyaf takviyeli kompozitler, mekanik
özelliklerinin avantajlarında dolayı taşıyıcı yapı olarak birçok alanda kullanılmaktadırlar.
Fonksiyonelleştirilen ve radar emebilme özelliği kazandırılan kompozit plakaların aynı
zamanda mekanik özelliklerinde değişme olup olmadığına da incelenmiştir. Bunun için
bazı mekanik testler uygulanıp, karşılaştırmalar yapılmıştır. Gemi, uçak, rüzgar tribün
vb. de taşıyıcı olarak kullanılan bu kompozit plakaların mekanik özelliklerinde
değişiklikler gözlenmiştir. Fakat bu değişiklikler plakanın taşıyıcı yapısını kökten
bozacak bir etkide olmayıp, kullanım alanlarında bir kısıtlama yaratmamaktadır. Bu
davetli konuşmada elde edilen sonuçlar tartışılarak yorumlanacak ve ileriki hedefler
verilecektir.
*Bu çalışma Teknoma Teknolojik Malzemeler Ltd. Şti. bünyesinde yapılmış olup 2012-2014 yılları arasında
KOSGEB tarafından desteklenmiştir. Araştırmacılar M. Tanoğlu (İYTE), Mutlu D. Yaman(Teknoma), S.
Kangal(Teknoma).
Anahtar Sözcükler:cam elyaf, ince film kaplama, kompozit
Bildiri Özetleri / Abstracts •
Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanlığı / Research and Technological Development Presidency - 2
Download

radar soğurabilen kompozitler için cam elyafların ince film kaplamaları