| Tez Türü | Doktora |
| Ülke | Türkiye |
| Üniversite | Yalova Üniversitesi |
| Enstitü | Lisansüstü Eğitim Enstitüsü |
| Anabilim Dalı | Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı |
| Tez Onay Yılı | 2026 |
| Öğrenci Adı ve Soyadı | Zühal YURTBAŞI |
| Tez Danışmanı | DOÇ. DR. ALPER KAŞGÖZ |
| Türkçe Özet | Bu tez çalışmasının temel amacı, X-band için yüksek performanslı bir radar soğurucu malzeme (RAM) geliştirmek ve bu malzemeyi doğrudan FDM (Fused Deposition Modeling) tipi üç boyutlu 3D yazıcılarda işlenebilir bir filament formuna dönüştürmektir. Bu amaçla üretilebilirlik, ölçeklenebilirlik ve geometrik tasarım serbestliğinin tek bir sistemde bir araya getirilmesi hedeflenmiştir. Tez kapsamındaki deneysel çalışmalarda matris malzeme olarak polilaktik asit (PLA) tercih edilmiştir. PLA'nın kırılgan yapısı ve viskoelastik davranışı, sistematik olarak eklenen üç farklı termoplastik poliüretan (TPU) çeşitleri ile iyileştirilmiştir. PLA/TPU oranı, yüksek dolgu yüklemelerine uygun eriyik dayanımı ve baskı kararlılığı sağlamak amacıyla reolojik karakterizasyon ve dinamik mekanik analiz (DMA) sonuçları doğrultusunda optimize edilmiştir.Radar soğurucu yapılar için gerekli dielektrik ve manyetik kayıpların elde edilmesi amacıyla dört farklı dolgu sistemi kullanılmıştır. Bu dolgular arasında nikel kaplı karbon (NiC) dolgusu, karmaşık geçirgenlik özellikleri ve geniş bant boyunca sağladığı yansıma kaybı dağılımı ile en uygun aday olarak belirlenmiştir. Yapılan kontur haritaları analizinde kütlece %60 NiC içeren kompozitlerin en iyi performansı sergilediği görülmüştür. Seçilen kompozit, FDM süreci ile uyumluluğunu doğrulamak üzere kapsamlı şekilde reolojik, mekanik ve morfolojik açıdan karakterize edilmiş; ayrıca reolojik modelleme çalışmaları ile baskılanabilirlik, akış davranışı ve katmanlar arası yapışma davranış açısından değerlendirilmiştir.Optimize edilen filament ile üretilen tek katmanlı numunelerin elektromanyetik performansı, X-band frekans aralığında yapılan S₁₁ temelli yansıma kaybı (RL) ölçümleri ile doğrulanmış ve sonuçların karmaşık dielektrik parametrelerle tutarlı olduğu gösterilmiştir. Elektromanyetik soğurma performansını artırmak amacıyla üç farklı piramidal yükseklik tasarımı değerlendirilmiş ve yüzey geometrisinin X-band frekans aralığında empedans uyumu ve çoklu iç yansımalar yoluyla soğurma verimliliğini belirgin biçimde etkilediği gösterilmiştir. Çalışmanın son aşamasında uygulanan hafifletme yöntemleri ile yapı yoğunluğu azaltılmış ve bu yaklaşımların elektromanyetik performans üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak ortaya konmuştur. |
| İlgilizce Özet | The primary objective of this doctoral study is to develop a high-performance radar absorbing material (RAM) for the X-band and to convert this material directly into a filament form that is processable in fused deposition modeling (FDM) type 3D printers. Within this framework, it is aimed to integrate manufacturability, scalability, and geometric design flexibility into a single system. In the experimental studies conducted within the scope of the thesis, polylactic acid (PLA) was selected as the matrix material. The brittle nature and viscoelastic behavior of PLA were systematically improved through the incorporation of three different thermoplastic polyurethane (TPU) types. The PLA/TPU ratio was optimized based on rheological characterization and dynamic mechanical analysis (DMA) results in order to achieve sufficient melt strength and printing stability suitable for high filler loadings.To obtain the dielectric and magnetic losses required for radar absorbing structures, four different filler systems were employed. Among these fillers, nickel-coated carbon (NiC) was identified as the most suitable candidate due to its complex permeability characteristics and its ability to provide a broad reflection loss distribution across a wide frequency range. Contour map analyses revealed that composites containing 60 wt.% NiC exhibited the best electromagnetic performance. The selected composite was comprehensively characterized in terms of rheological, mechanical, and morphological properties to verify its compatibility with the FDM process. In addition, rheological modeling studies were conducted to evaluate printability, flow behavior, and interlayer adhesion characteristics.The electromagnetic performance of single-layer samples produced using the optimized filament was validated through S₁₁-based reflection loss (RL) measurements conducted in the X-band frequency range, and the results were shown to be consistent with the complex dielectric parameters. To further enhance the electromagnetic absorption performance, three different pyramidal height designs were investigated, and it was demonstrated that surface geometry significantly influences absorption efficiency through impedance matching and multiple internal reflections in the X-band range. In the final stage of the study, weight-reduction strategies were applied to decrease the structural density, and the effects of these approaches on electromagnetic performance were comparatively evaluated. |