| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Nanocomposite Materials | NMB 516 | 1 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
| Dersin Türü | Zorunlu |
| Dersin Koordinatörü | Prof.Dr. TUĞRUL ÇETİNKAYA |
| Dersi Verenler | Prof.Dr. TUĞRUL ÇETİNKAYA, |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | The aim of this course is to provide a comprehensive understanding of nanomaterials and nanocomposite materials, with emphasis on the relationships between nanoscale structure, processing, interfaces, and resulting material properties. The course covers the classification and fundamental properties of nanomaterials, different types of nanofillers, surface modification and interfacial interactions, dispersion and processing techniques, and advanced characterization methods. Polymer-, metal-, and ceramic-matrix nanocomposites will be discussed in terms of their mechanical, thermal, electrical, and functional properties. Particular emphasis will be placed on carbon-based and two-dimensional nanomaterials, including carbon nanotubes, graphene, MoS₂, and MXenes, as well as their use in multifunctional nanocomposites. The course also aims to introduce students to emerging engineering applications, sustainability, recycling, and safety aspects of nanocomposite materials. |
| Dersin İçeriği | Nanotechnology, nanomaterials, nanocomposites, historical development, bulk vs. nanoscale materials 0D, 1D, 2D, 3D nanomaterials; nanoparticles, nanowires/nanotubes, nanosheets; size and dimensionality effects Matrix/reinforcement concepts; polymer-, metal- and ceramic-matrix nanocomposites; microcomposites vs. nanocomposites Nanoparticles, SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, clays, CNTs, carbon nanofibers, graphene, MoS₂, MXenes Nanofiller/matrix interface, interfacial bonding, surface energy, functionalization, coupling agents Dispersion/agglomeration, percolation, solution mixing, melt mixing, in-situ polymerization, sol-gel and related approaches SEM/FESEM, TEM, AFM, XRD, Raman, FTIR, XPS, particle size, BET Strength, modulus, toughness, fracture, DMA, Tg, reinforcement mechanisms and structure–property relationships Thermal stability/conductivity, electrical conductivity, dielectric properties, percolation, gas/barrier properties Thermoplastic, thermoset and elastomer nanocomposites; polymer/clay, polymer/CNT, polymer/graphene systems MMCs, CMCs, processing strategies, strengthening mechanisms, high-temperature applications Energy storage, sensors, electronics, EMI shielding, biomedical, aerospace and automotive applications 2D-material nanocomposites, multifunctional/smart nanocomposites, sustainable nanocomposites, recycling, nanotoxicology and safety |
| Sektör Desteği | |
| Destekleyen Firma | |
| Destekleyen Eğitmen |
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Nanomalzeme türlerini öğrenir | ||
| 2 | Nanomalzemelerin sentez yöntemlerini öğrenir | ||
| 3 | Nanokompozit malzeme özelliklerini ve üretim yöntemlerini öğrenir | ||
| 4 | Nanokompozit malzemelerin fiziksel ve elektrokimyasal davranışlarını ve uygulama alanlarını öğrenir | ||
| 5 | Nanokompozit malzemelerin karakterizasyonunu öğrenir |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Introduction to Nanomaterials and Nanocomposites | |
| 2 | Classification and Fundamental Properties of Nanomaterials | |
| 3 | Fundamentals of Nanocomposite Materials | |
| 4 | Nanofillers for Nanocomposites | |
| 5 | Polymer-based nanocomposites | |
| 6 | Interfaces, Interphases and Surface Modification | |
| 7 | Dispersion, Agglomeration and Processing of Nanocomposites | |
| 8 | Characterization of Nanomaterials and Nanocomposites | |
| 9 | Mechanical and Thermomechanical Properties of Nanocomposites | |
| 10 | Thermal, Electrical and Barrier Properties of Nanocomposites | |
| 11 | Polymer-Based Nanocomposites | |
| 12 | Metal- and Ceramic-Matrix Nanocomposites | |
| 13 | Functional Nanocomposites and Advanced Applications | |
| 14 | application of nanocomposite materials |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | |
| Ders Kaynakları | |
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. | ||||||
| 2 | Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. | X | |||||
| 3 | Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır. | X | |||||
| 4 | Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. | ||||||
| 5 | Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. | ||||||
| 6 | Malzeme ve ilgili prosesleri ve/veya olayları nano ölçekte inceler. | X | |||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Nanomalzeme türlerini öğrenir | 4 | 5 | ||||
| 2 | Nanomalzemelerin sentez yöntemlerini öğrenir | 5 | |||||
| 3 | Nanokompozit malzeme özelliklerini ve üretim yöntemlerini öğrenir | 4 | |||||
| 4 | Nanokompozit malzemelerin fiziksel ve elektrokimyasal davranışlarını ve uygulama alanlarını öğrenir | 5 | |||||
| 5 | Nanokompozit malzemelerin karakterizasyonunu öğrenir | 5 |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ödev | 100 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 50 |
| 1. Final | 50 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|