Araştırma Makalesi

Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar

Cilt: 9 Sayı: 2 16 Mart 2026
PDF İndir
TR EN

Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar

Öz

Karbon nanotüplerin (KNT) polimer matris içindeki dağılımı ve arayüzey etkileşimleri, malzemenin atomik ve moleküler özelliklerini doğrudan etkiler. Bu amaçla ağırlıkça %1-%5 aralığındaki farklı KNT konsantrasyonlarına sahip polimer kompozitlerde meydana gelen van der Waals (vdW) etkileşimleri sayısal yöntemler ile incelenmiş olup Lennard-Jones potansiyeli ve Hamaker sabiti kullanılarak modellenmiştir. Bunun yanı sıra Python tabanlı simülasyon yardımıyla atomik ölçekte enerji dağılımları analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre nanotüp konsantrasyonu arttıkça vdW enerjisinin negatif yönde arttığını (daha güçlü etkileşim) ve polimer parçacık boyutunun küçüldüğü gözlenmiştir. Oluşturulan model, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisinden (YFT) elde edilen parametreler (ε = 0.0021 eV, σ = 0.34 nm) ile moleküler dinamik (MD) simülasyonlar yardımıyla desteklenmiştir. Elde edilen bulgular, KNT-polimer matris arayüzey etkileşimlerinin malzeme performansını optimize etmedeki kritik rolünü vurgulamaktadır. Özellikle %5 katkılı kompozitlerde vdW enerjisinin -28.91 eV seviyesine ulaştığı ve polimer parçacık boyutunda %5.1'lik bir küçülme gözlendiği belirlenmiştir. Bu sonuçlar, endüstriyel uygulamalar için yüksek performanslı kompozit malzemelerin tasarımına yol gösterici niteliktedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Ameen F., Atif M., Mahmood K., Yousuf UF. Qualitative and quantitative impact of filler on thermomechanical properties of epoxy composites. Polymers for Advanced Technologies 2021; 32: 2813–2828. https://doi.org/10.1002/pat.5304
  2. Anderson JA., Lorenz CD., Travesset A. General purpose molecular dynamics simulations fully ımplemented on graphics processing units. Journal of Computational Physics 2008; 227(10): 5342-5359. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2008.01.047.
  3. Atif M., Afzaal I., Naseer H., Abrar M., Bongiovanni R. Surface modification of carbon nanotubes: A tool to control electrochemical performance. ECS Journal of Solid State Science and Technology 2020; 9(4): 041009. https://doi.org/10.1149/2162-8777/ab8929
  4. Bayırlı M., Ilgaz A., Zeybek O. A study about the relationships between surface structures and electrical impedance characteristics in single-walled carbon nanotube/ polyester composites. Physica B:Condensed Matter 2024; 673: 415501. https://doi.org/10.1016/j.physb.2023.415501
  5. Bodaghi A., Vilardi AR., Hui JL. The effects of moisture absorption on the ınterfacial and mechanical properties of carbon nanotube/epoxy composites. Journal of Composite Materials 2020; 54(10): 1325-1338. https://doi.org/10.1177/0021998319883421
  6. Chen J., Liu B., Gao X., Xu D. A review of the interfacial characteristics of polymer nanocomposites containing carbon nanotubes. RSC Advances 2018; 8(49): 28048-28085. https://doi.org/10.1039/c8ra04205e
  7. Cheng ZQ., Liu H., Tan W. Advanced computational modelling of composite materials. Engineering Fracture Mechanics 2024; 305: 110120. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2024.110120
  8. Drathi MR., Ghosh A. Multiscale modeling of polymer-matrix composites. Computational Materials Science 2015; 99: 62-66. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2014.10.023

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

İstatistik Fizik, Malzeme Fiziği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

16 Mart 2026

Gönderilme Tarihi

9 Mayıs 2025

Kabul Tarihi

29 Ekim 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 9 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Bayırlı, M., & Ilgaz, A. (2026). Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(2), 1078-1089. https://doi.org/10.47495/okufbed.1695855
AMA
1.Bayırlı M, Ilgaz A. Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9(2):1078-1089. doi:10.47495/okufbed.1695855
Chicago
Bayırlı, Mehmet, ve Aykut Ilgaz. 2026. “Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 (2): 1078-89. https://doi.org/10.47495/okufbed.1695855.
EndNote
Bayırlı M, Ilgaz A (01 Mart 2026) Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 2 1078–1089.
IEEE
[1]M. Bayırlı ve A. Ilgaz, “Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar”, Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy 2, ss. 1078–1089, Mar. 2026, doi: 10.47495/okufbed.1695855.
ISNAD
Bayırlı, Mehmet - Ilgaz, Aykut. “Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9/2 (01 Mart 2026): 1078-1089. https://doi.org/10.47495/okufbed.1695855.
JAMA
1.Bayırlı M, Ilgaz A. Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9:1078–1089.
MLA
Bayırlı, Mehmet, ve Aykut Ilgaz. “Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy 2, Mart 2026, ss. 1078-89, doi:10.47495/okufbed.1695855.
Vancouver
1.Mehmet Bayırlı, Aykut Ilgaz. Karbon Nanotüp (KNT) Katkılı Polimer Kompozitlerde Van der Waals Etkileşimlerine Sayısal Yaklaşımlar. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 01 Mart 2026;9(2):1078-89. doi:10.47495/okufbed.1695855

23487




196541947019414  

1943319434 19435194361960219721 19784  2123822610 23877

* Uluslararası Hakemli Dergi (International Peer Reviewed Journal)

* Yazar/yazarlardan hiçbir şekilde MAKALE BASIM ÜCRETİ vb. şeyler istenmemektedir (Free submission and publication).

* Yılda Ocak, Mart, Haziran, Eylül ve Aralık'ta olmak üzere 5 sayı yayınlanmaktadır (Published 5 times a year)

* Dergide, Türkçe ve İngilizce makaleler basılmaktadır.

*Dergi açık erişimli bir dergidir.

Creative Commons License

Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.