The aim of this study was to develop processing pathways to fabricate glass flake reinforced bio-inspired composites with microstructural architecture similar to that of nacre using two processing routes based on hot-pressing and magnetic field assistance. Glass flakes with different aspect ratios were used as inorganic reinforcement in two different thermoplastic matrices, polystyrene (PS) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS). Correlation between inorganic content, microstructural architecture and mechanical property enhancement of the composites fabricated by various process combinations was examined. To investigate the effect of inorganic-organic phase interfacial interaction and adhesion on the mechanical properties of the fabricated composites, glass flakes surfaces were treated with an organofunctional silane called aminopropyltriethoxy silane. X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was used to analyze the adsorption of silane molecules on the inorganic reinforcement surfaces. Mechanical properties of the fabricated composites were examined using three point bending, micro hardness and work of fracture tests. Results indicated that hot-pressing and magnetic field assistance based methods are easy and effective pathways to fabricate nacre-like bulk inorganic-organic composites with brick and mortar microstructural architecture. Composites fabricated by these two different pathways reinforced by glass flakes exhibited improved mechanical characteristics such as higher flexural strength, stiffness and hardness. Treatment of the glass flake surfaces by silane further enhanced the mechanical properties of the fabricated composites, where it provided simultaneous improvement in both strength and fracture resistance of the composites, which is the main challenging task to be achieved in the field of materials science from a structural point of view.

Bu çalışma kapsamında, sıcak presleme ve manyetik alanla destekleme tabanlıyöntemler kullanılarak mikroyapısı itibariyle doğal sedefe benzeyen cam plakatakviyeli kompozitlerin üretimi amaçlanmıştır. Polistren (PS) ve akrilonitrilbutadiyen stren (ABS) olmak üzere iki farklı termoplastik matris malzemesi ve enboyoranı farklı cam plaka takviye malzemesi kullanılmıştır. Çeşitli yöntemlerleüretilen kompozitlerde farklı miktardaki inorganik malzemenin mikroyapısı vemekanik özelliklere etkileri araştırılmıştır. İnorganik ve organik fazlar arasındakiarayüzey etkileşimi ve tutunmanın üretilen kompozitlerin mekanik özelliklerineetkilerini araştırmak amacıyla cam plaka yüzeyleri aminopropiltrietoksi silan olarakadlandırılan bir organofonksiyonel silan ajanıyla modifiye edilmiştir. Modifiyeedilmiş inorganik takviye malzeme yüzeyleri X-Işınları Fotoelektron Spektroskopi(XPS) yöntemi ile karakterize edilerek silan ajan malzemesinin yüzeye tutunuptutunmadığı incelenmiştir. Üretilen kompozitlerin mekanik özellikleri üç noktadanbükülme, mikro sertlik ve kırılma testleri kullanılarak belirlenmiştir.Elde edilen sonuçlar, sıcak presleme ve manyetik alanla destekleme tabanlıyöntemlerin sedef benzeri tuğla-ve-harç mikroyapı mimarisine sahip hacimliinorganik-organik kompozit malzemelerin üretiminde kullanılabilecek kolay veefektif bir üretim metodu olduğunu göstermiştir. İki farklı tabana dayalı üretimmetotlarıyla üretilen ve cam plaka takviye malzemesiyle güçlendirilen kompozitlereğme mukavemeti, eğilmezlik ve sertlik özelliklerinde gelişme göstermiştir.Silanlama ile yüzeyleri modifiye edilen cam plakalarla takviye edilmiş kompozitleryapısal malzeme alanındaki asıl amaç olan eş zamanlı olarak yüksek mukavemet vekırılma dayanımına sahip olma yönünde mekanik özelliklerinde gelişme göstermiştir.