Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Synthesis of Nanocrystalline Materials by Chemical Vapor Reaction Method

In recent years, researchers have focused on the synthesis of nanocrystalline materials because demands for these materials increase owing to improved properties (such as better densification, higher hardness, lower wear rate) in the products produced from them. Among nanocrystalline materials, carbides have been exploited in many areas including abrasives, cutting tools, wear resistant parts, varistors, armors, catalyst supports. In addition, carbon shell / oxide core nanosized composite powders have recently received considerable attention for tribological and catalytical applications.

In this thesis study, syntheses of five different nanocrystalline carbide (Mo₂C, WC, Fe₃C, TiC, SiC) and carbon coated oxide (C–TiO₂, C–SiO₂) powders were investigated by chemical vapor reaction method using oxide and gaseous reactants. Chemical vapor reaction method essentially involves reactions of gases with precursor particles. It is an efficient way to increase reaction rate at low temperatures owing to close contact of gaseous reactants with particles. In this study, CH₄ (main component of natural gas) was used as a carbon source because it is relatively cheap, abundant and environmentally favorable. The process described here has inherent advantages such as simple flexible synthesis procedure, low cost carbon source and short reaction time, providing a sound rationale for massive productions of nanocrystalline powders.

Equilibrium thermodynamic analysis by the method of minimization of Gibbs’ free energy was used as a guide to predict the experimental conditions for the formation of carbides and to understand the synthesis processes. This study aimed to establish optimal conditions for the synthesis of nanocrystalline carbide and C coated oxide powders. The process parameters were selected to be temperature, time and gas compositions. Weight change graphics, XRD, SEM and HR-TEM were used to characterize the products at various stages of the reactions.

In order to synthesize spongy Mo₂C, MoO₃ platelet crystals were first grown by vaporization, vapor-phase transportation and condensation of MoO₃ in Ar flow. It was observed that increased source temperature (≥1200 K) and temperature gradient (≥100 K/cm) favor the formation of spongy deposits owing to high supersaturation of the oxide vapor at ~900 K. Mo₂C consisting of intermingled platelet crystals with thin walls (90–380 nm) was synthesized by in situ carburization of the condensed MoO₃ using H₂ (370 cm³/min) and CH₄ (20 or 40 cm³/min) at 900 K within 60 min. XRD phase analysis revealed that the experimental results were in agreement with the thermodynamic prediction. Thermodynamic analysis suggests that Mo₂C formation follows the path MoO₃ → MoO₂ → Mo₂C with increasing amount of reactant gases. Mo₂C was also synthesized by reduction of MoO₃ in H₂ atmosphere during heating to 900–1000 K followed by isothermal reaction of Mo with pure CH₄. Under these conditions, plate shaped Mo₂C with thickness of 50–100 nm were obtained at 900, 950 and 1000 K within 45, 5 and 2.5 min, respectively. Mo₂C crystallite sizes were measured to be 30–35 nm.

WC powders were synthesized by two routes. In the first route, WO₃ was heated in Ar atmosphere and was subsequently reacted with H₂+CH₄ gas mixtures at 900–1300 K. It was found that single phase WC powders with particle size of 0.2–1.5 μm were obtained at 1300 K within 120 min. The crystallite size of the product was determined to be ~50 nm.

Thermodynamic analysis reveals that WC formation follows the path WO₃ → WO₂ → W → WC with increasing amount of reactant gases. In order to reduce the size of WC particles, the second route was followed. In this route, W nanoparticles derived from WO₃ during heating in H₂ were carburized at 900–1100 K in pure CH₄ and Ar or H₂ diluted CH₄ atmospheres. At 900 K, carburization was limited to the formation of W₂C owing to slow C diffusion. At 1000 K, WC was obtained within ~75 min using the diluted gas mixtures, while under pure CH₄ atmosphere carburization reaction practically stopped due to pyrolytic carbon skin formed on particle surfaces where C supply was more than consumed. WC powders with particle size 40–65 nm and crystallite (grain) size 15–25 nm were synthesized at 1100 K in a short time (5 min) under the gas atmospheres studied.

Fe₃C was synthesized by isothermal reduction of Fe₂O₃ in H₂ atmosphere (5 or 10 min) followed by reaction of reduced product with pure CH₄ (15 or 30 min) at 800 K. The particle and crystallite sizes of the Fe₃C powder were measured to be 0.3–0.9 μm and 40–130 nm, respectively.

Nanocrystalline TiC and SiC powders were synthesized by chemical vapor deposition of C from CH₄ on particulate oxides (TiO₂ or SiO₂) and subsequent carbothermal conversion of the resultant C shell–oxide core composite particles to carbides. It was found that oxide particles gained mass rapidly at 1300 K under CH₄ atmosphere owing to enhanced C uptake. Pyrolytic carbon layers with thicknesses of 10–20 and 5–8 nm were deposited on TiO₂ and SiO₂ particles, respectively. C shell / oxide core composite powders containing ~33 wt.% C were used for TiC synthesis at 1600–1800 K under Ar flow. It was found that lattice constant and mass loss of the samples increased to the levels of TiC with temperature and time. Nearly pure TiC powders with a mean particle size of ~125 nm were synthesized at 1750 and 1800 K within 30 min. For SiC synthesis, the coated powders with C contents of 40 and 42.6 wt.% were selected. The carbothermal reduction experiments were carried out under Ar flow in a temperature range of 1700–1800 K. Almost pure SiC powders containing a mixture of particles and whiskers of ~100 nm were obtained at 1750 K for 45 min and at 1800 K for 30 min using the starting powder with 40 wt.% C. It was proposed that SiC whiskers were grown by a vapor-solid mechanism. Equilibrium thermodynamic analysis predicted the reaction pathways to carbide (TiC or SiC) and to the product species in the oxide (TiO₂ or SiO₂)–C–Ar system. This study demonstrated that either C shell / oxide core particles or carbide powders could be synthesized rapidly in the same reactor.

ERZİ Eray
Danışman : Prof. Dr. Suat YILMAZ

Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Suat YILMAZ (Danışman, İ.Ü. Mühendislik Fak)

Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU (İ.Ü. Mühendislik Fak.)

Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU (İ.Ü. Mühendislik Fak.)

Prof. Dr. Ercan AÇMA (İ.T.Ü. Kimya-Metalurji Fak.)

Prof. Dr. Hüseyin ÇİMENOĞLU (İ.T.Ü Kimya-Metalurji Fak.)

Isıl Püskürtme Yöntemi İle Kısmi Stabilize Edilmiş Zirkonya Kaplanmış Hafif Metak Alaşımlarının Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
Alüminyum alaşımları gibi hafif metaller, ekonomik ve ekolojik nedenlerden dolayı endüstride yoğun biçimde kullanılmaktadır. Ancak, bu malzemelerin sertlikleri, mekanik mukavemetleri ve aşınma dirençlerinin düşük olması bir dezavantaj olarak görülmektedir. Sağladıkları ağırlık tasarrufu nedeniyle kullanılma gerekliliği her gün biraz daha artan alüminyum alaşımlarının mekanik ve tribolojik özelliklerini geliştirmek için çeşitli endüstriyel yöntemler uygulanmaktadır. Örneğin, aşınmaya karşı alınabilecek en basit önlem,  tüm elemanların aşınmaya karşı dayanıklı malzemeden imal edilmesidir ancak bu yaklaşım çoğu zaman yüksek maliyeti de beraberinde getirir. Aşınma bir yüzey hadisesi olduğundan uygun bir kaplama seçimi ile malzemenin ömrü azami seviyeye çıkarılabileceği gibi maliyeti de asgariye düşürebilir. Bir malzeme kendisinden daha sert bir kaplamaya sahip olduğunda, kaplama var oldukça ana malzemedeki aşınma azalmış olacaktır, zira aynı şartlar altında sert malzemeler, yumuşak malzemelerden genellikle daha az aşınırlar ve ayrıca içi yumuşak dışı sert malzemelerin toklukları daima yüksektir. Isıl püskürtme yöntemleri, özellikle plazma püskürtme yöntemi son yıllarda önemli uygulama alanları bularak yaygınlaşmaktadır. Yöntem toz,  tel veya çubuk halindeki kaplama malzemesinin ergiyik ya da kısmi-ergiyik durumuna getirilerek,  kaplanacak yüzeye hızlı bir şekilde (~80m/s) püskürtülmesine dayanmaktadır. Bu yöntem ile üretilen Al₂O₃  ve  ZrO₂ gibi sert seramik kaplanmış metalik malzemelerin, mekanik mukavemeti ve aşınma direncinin geliştirilmesiyle, değişik endüstriyel uygulamalarda geniş bir kullanım alanı yaratılmıştır. Bu çalışmada; 6063 alüminyum alaşımının yüzeyi ağ.%8 Y₂O₃ ile kısmen stabilize edilmiş zirkonya (Y-PSZ) ile plazma püskürtme yöntemi ile kaplanmış, böylece çeşitli mekanik özellikleriyle birlikte, aşınma dayanımı ve sürünme dayanımı özellikleri incelenmiştir. Bu amaca yönelik olarak enjeksiyon pres döküm yoluyla şekillendirilmiş 6063 serisi alüminyum çubukların talaşla kaldırma kabiliyetini arttırmak için önce T6 ısıl işlemi uygulanmıştır. Daha sonra standartlarına uygun olarak darbe, aşınma, sürünme vb. test numuneleri şekillendirilmiştir. Şekillendirilen test numunelerinin yarısının yüzeyleri plazma püskürtme yöntemi uygulanarak önce astar ve sonra Y-PSZ ile kaplamaları gerçekleştirilmiştir. Y-PSZ ile kaplanmış yüzeylerin XRD, SEM/EDS ve mikrosertlik gibi karakterizasyon çalışmalarının ardından, kaplanmış ve kaplanmamış test numunelerinin mekanik özelliklerinin belirlenmesi çalışmalarına geçilmiştir. Bunun için sertlik testleri; çentikli charpy darbe deneyleri; farklı yükler, süre ve hız şartları altında abrasif aşınma deneyleri ve Üssel Sürünme Kanunu’na uygun olarak gerilmeye/sıcaklığa bağlı sürünme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışmaların sonucunda Y-PSZ ile kaplanmış 6063 alüminyum alaşımının mekanik özelliklerinin yüksek oranda geliştirilebildiği belirlenmiştir. Y-PSZ kaplama ile kaplanmamışına göre abrasif aşınma direnci yüksek oranda arttırılırken, sürtünme katsayısında önemli bir değişiklik gözlenmemiştir. Sürünme deneyleri sonucunda kaplanmış ve kaplanmamış numunelerin sürünme hızları belirlendikten sonra, gerilme faktörü (n) ve sürünmede aktivasyon enerji (Q) değerleri hesaplanarak belirlenmiştir.

Investigation Of Mechanical Properties Of Thermally Sprayed Partially-Stabilized Zirconia Coated Light Metal Alloys

Light metals like aluminum alloys have been used in industries for years because of both economical and ecological reasons. But these materials have some disadvantages like low hardness, mechanical strength and wear resistance. Because of their low weights their need for usage in industries are increasing with the need of improving their mechanical and tribological properties. For example; easiest way to resist against wear is to produce the machine parts with hard materials but this solution increase the productions cost of these parts. Wear is a surface problem so we can increase the lifespan of that part, production costs will still stay low. When a material has a coating which is harder than itself, it’s wear resistance will be high as long as that coating exists. Because it’s known that harder materials have better wear resistance than softer materials also soft materials with hard coatings is known as their high toughness properties. Thermal spray methods and especially plasma spray method have increasing importance and being widely used by industries. This method depends on the purpose of spraying the melted wire or powder based coating materials to a surface by the speeds of ~80m/s. By using this method and using ceramic powders like Al₂O₃ and ZrO₂ new application areas were created with improving mechanical properties and wear resistances of metals. In this study, 6063 aluminum alloys surface were coated with wt% 8Y₂O₃-Partially Stabilized Zirconia (Y-PSZ) by plasma spray process and their mechanical, wear and creep behaviors were investigated. For this purpose T6 heat treatment was applied to injection press casted 6063 series of aluminum bars to increase its machining ability. Then impact, wear, creep etc. test samples were prepared according to the standards. Later, half of the samples were coated with lining and surface coating materials with plasma spray on 6063 aluminum. After the characterization studies like XRD, SEM/EDS and micro hardness tests determination studies of mechanical properties of both coated and un-coated test samples was carried out. To do this hardness tests, charpy impact tests and wear tests for different load, time and speed conditions and also stress and temperature dependant creep tests were carried out according to the Power Law Creep. As a result of these studies Y-PSZ coated 6063 aluminum alloys mechanical properties were significantly increased. By Y-PSZ coating abrasive wear resistance increased no difference on the friction coefficient was observed. As a result of creep tests in coated and uncoated samples after determination of rates of creep, stress factor (n) and creep activation energy (Q) values were calculated.

MUTLU İlven

Danışman : Prof. Dr. Enver OKTAY

Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Enver OKTAY (Danışman)

Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU

Prof. Dr. Sakin ZEYTİN

Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU

Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU


Toz Metalurjisi Yöntemiyle Elde Edilen Gözenekli Martensitik Paslanmaz Çeliğin Mikroyapısı Ve Mekanik Özellikleri
Bu çalışmada, yüksek oranda gözenek içeren 17-4 PH martensitik paslanmaz çelik numuneler, toz metalurjisi esaslı boşluk yapıcı-sinterleme yöntemiyle üretilip boşluk yapıcı miktarı ve partikül boyutu, sinterleme sıcaklığı ve süresi, bor katkısı ve yaşlandırma ısıl işleminin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. 17-4 PH paslanmaz çelik alaşımı yüksek korozyon direncine ve mukavemete sahip olup tıp, havacılık ve otomotiv alanlarında; gözenekli 17-4 PH paslanmaz çeliği ise biyomalzeme olarak implant uygulamalarında kullanılmaktadır. Yüksek oranda gözenekli yapı vücut dokusunun gözenekler içerisinde büyüyebilmesini ve birbirine bağlı gözeneklerden vücut sıvısının iletimini sağlayabilmektedir. Gözenekli 17-4 PH paslanmaz çeliğin avantajı biyomedikal implant olarak en yaygın kullanılan malzemeler olan AISI 316L paslanmaz çeliği, Ti alaşımları ve Co-Cr alaşımlarına göre daha mukavemetli olmasıdır.
Deneysel çalışmada, 17-4 PH çelik tozları bağlayıcı çözeltisiyle (parafin, polivinilalkol veya polimetilmetakrilat) karıştırılmış ve hedeflenen gözenekliliği sağlayacak karbamit metal tozuna ilave edilmiştir. Elde edilen karışım 180 MPa basınçta preslenerek hacimce % 40, 50, 60, 70 ve 80 karbamit içeren silindirik ham numuneler elde edilmiştir. Ham numunelerdeki karbamit oda sıcaklığındaki suda çözündürülerek uzaklaştırılmıştır. Bağlayıcının uzaklaştırılması termal bağlayıcı giderme işlemiyle, sinterleme çevrimi sırasında gerçekleştirilmiştir. Ham numuneler 1200-1360 °C arasında 20-120 dakika arası sürelerde H₂ atmosferinde sinterlenmiştir. Ayrıca karışıma ağırlıkça % 0.2-0.8 arasında değişen faklı oranlarda bor ilave edilip, borun mikrogözeneklere ve mekanik özelliklere olan etkisi araştırılmıştır. Mekanik özellikleri daha da arttırmak için sinterlenmiş numunelere çökelme sertleşmesi (yaşlandırma) ısıl işlemi uygulanmıştır. Bunun için numuneler 1050 °C de vakum ortamında östenitlenmiş ve ardından su verilmiştir. Su verilmiş numuneler 450-570 °C arasında farklı sürelerde hidrojen atmosferinde yaşlandırılmıştır.
Sinterlenmiş numunelerin gözenek morfolojileri ve mikroyapıları optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskop (SEM) yardımıyla incelenmiştir. Basma ve mikrosertlik deneyleri ile numunelerin mekanik karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Gözenekli 17-4 PH paslanmaz çeliğin biyouyumluluğu in vitro sitotoksisite testleriyle belirlenmiştir. Sitotoksisite denemeleri tetrazolyum (XTT) ve metil tetrazolyum (MTT) olmak üzere iki farklı yöntemle gerçekleştirilmiştir. Ayrıca gözenekli 17-4 PH paslanmaz çelik numunelerinin hızlandırılmış yaşlandırma testi ve yüzey pürüzlülüğü testleri de gerçekleştirilmiştir.
Karakterizasyon çalışmaları sinterlenmiş numunelerde gözenek miktarı, şekli ve boyutunun, kullanılan karbamit miktarı, şekli ve boyutu ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Basma deneyi sonuçları, sinterlenmiş numunelerin elastisite modülü ve basma akma mukavemetlerinin artan gözenek miktarı ile azaldığını ortaya koymuştur. Bor ilavesi sinterleme sıcaklığı ve süresini düşürmüş, mekanik özellikleri ise iyileştirmiştir. Optimum mekanik özellikler ağırlıkça % 0.5 bor ilave edildiğinde ve 1260 °C sıcaklıkta 40 dakika süreyle sinterleme sonucunda elde edilmiştir. Çökelme sertleşmesi işlemiyle mekanik özellikler daha da arttırılmıştır. En yüksek basma akma mukavemeti ve elastisite modülü değerleri 480 ^oC sıcaklıkta 4 saat yaşlandırılmış numunelerde elde edilmiştir. MTT ve XTT yöntemleriyle gerçekleştirilen in vitro sitotoksisite testlerine göre 17-4 PH paslanmaz çeliğin yeterli derecede biyouyumluluğa sahip olduğu belirlenmiştir.

   

Microstructural And Mechanical Properties Of Porous Martensitic Stainless Steel Obtained By Powder Metallurgy Method
In this study, highly porous 17-4 PH martensitic stainless steel specimens were produced using space holder-sintering method in powder metallurgy and effects of space holder amount and particle size, sintering time and temperature, boron addition and aging heat treatment on the microstructure and mechanical properties were investigated. 17-4 PH stainless steel alloy has high corrosion resistance and strength and used in automotive, medical and aviation applications. Porous 17-4 PH stainless steel can be used as biomaterial in medical implant applications. Highly porous structure allows body tissue to grow inside the pores and to transport the body fluids. In addition porous structure is light. The advantage of the porous 17-4 PH stainless steel is based on its higher strength compared to AISI 316L stainless steel, Ti alloys and Co-Cr alloys which are mostly used materials in biomedical implant applications.
In the experimental study the 17-4 PH steel powders were mixed with binder (paraffin, polyvinylalcohol or polymethylmethacrylate) solution and carbamide was added to metal powder to obtain defined porosities. The mixture compacted at 180 MPa and cylindrical green specimens having 40, 50, 60, 70 and 80 % carbamide were obtained. Space holder in green compacts was removed by water leaching at room temperature. Binder was removed by thermal debinding during the sintering cycle. The green compacts were sintered at temperatures between 1200-1360 °C for times between 20-120 minutes in H₂ atmosphere. Additionally, 0.2-0.8 wt.% boron was added to the mixture to investigate the effects of boron on microporosity and mechanical properties. Precipitation hardening (aging) heat treatment was carried out after the sintering to further enhance the mechanical properties. The quenched specimens were austenitized at 1050 °C in vacuum and subsequently quenched. The specimens were aged at temperatures between 480-550 °C for different times in H₂ atmosphere.  
The microstructures and pore morphology of the sintered specimens were characterized using an optical microscope and scanning electron microscopy (SEM). Mechanical characterizations of the specimens were carried out with compression and microhardness tests. Biocompatibility of the porous 17-4 PH stainless steel was determined by in vitro cytotoxicity assays. In vitro cytotoxicity assays were carried out by both tetrazolium (XTT) and metil tetrazolium (MTT) methods. In addition, accelerated aging test and surface roughness tests of 17-4 PH stainless steel specimens were carried out.
Characterization studies on the sintered samples showed that pore fraction, shape and size in the sintered specimens could be controlled by the particle shape, size and amount of carbamide. Compression test results showed that modulus of elasticity and compressive yield strength of the sintered samples were decreased with increasing porosity. Boron addition decreased the sintering temperature and time, and enhanced the mechanical properties. Optimum mechanical properties were obtained with 0.5 wt.% boron additions and sintering at 1260 °C for 40 minutes. Mechanical properties were also increased by precipitation hardening. Highest compressive yield strength and elasticity modulus values were obtained for the specimens aged at 480 ^oC for 4 hours. 17-4 PH stainless steel foams showed sufficient biocompatibility according to in vitro cytotoxicity assays carried out by MTT and XTT methods.
ALTAY CUMBUL Melek

Danışman : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU

Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı

Programı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Doktora Programı

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU (Danışman Öğretim Üyesi)

Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU

Prof. Dr. Enver OKTAY

Prof. Dr. Sakin ZEYTİN

Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU

Kimyasal Buhar Biriktirme Yöntemiyle Nanoyapılı Karbon Büyütülmesi
Karbon, atomlarının düzenlenmesine bağlı olarak farklı özelliklere sahiptir. Nanoyapılı C malzemeler (fullerenler, tüpler/fiberler), eşsiz elektronik ve mekanik özelliklerinden ötürü endüstriyel uygulamalarda çığır açması beklendiğinden büyük ilgi çekmektedir.

Bu çalışmada, Kimyasal Buhar Biriktirme (KBB) sistemi nanoyapılı karbon malzemeler sentezi için inşa edilmiştir. Yapılan çalışmada, proses parametrelerinin ürün morfolojilerine etkisi araştırılarak nano tüp/fiber oluşumuna yol açan optimal koşulların belirlenmesi hedeflenmiştir. Doğal gazın ana bileşeni olan CH₄ nispeten ucuz, bol miktarda ve çevre dostu olmasından dolayı karbon kaynağı olarak kullanılmıştır. Fe-Ni (ağ. % 70 Ni), Fe₂O₃, Fe₃O₄ ve NiO tozları, <100> yönüne sahip Si altlık üzerinde karbon nanotüp/fiber büyütmek için katalizör malzemesi olarak kullanılmıştır.

Termodinamik analiz, C oluşum koşullarının öngörülmesi ve sentez prosesinin termokimyasının anlaşılması için Gibbs serbest enerji minimizasyon yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Her bir katalizör için büyütme sıcaklığı, ön ısıtma sıcaklığı, süre ve gaz akış hızı proses parametreleri olarak seçilmiştir. C nanofiberlerin katalizör Ni ile büyümesini daha iyi anlamak için, nikel oksit tozunun reaksiyon davranışı da farklı sıcaklık ve süre için çeşitli atmosferler altında çalışılmıştır. SEM ve HRTEM teknikleri ürünlerin karakterizasyonunda kullanılmıştır. Ayrıca, nikel oksit toz içeriğinin tanımlanmasında DTA/DSC-TG, FTIR ve XRD tekniklerinden yararlanılmıştır.

Fe-Ni ve NiO tozları kullanılarak yapılan deneysel çalışmalar, termodinamik analiz sonuçlarının aksine, 1100 K’ in altındaki sıcaklıklarda kayda değer C oluşumunun olmadığını göstermiştir. C nanotüp/fiber sentezinde iki yol kullanılmıştır. Birinci yolda, 1200-1300 K büyüme sıcaklıklarında C nanotüp/fiber altlık üzerinde sentezlenmiştir. İkinci yolda ise büyütme, ön ısıtılmış CH₄ fırının sıcak zonundan (1200-1300 K) geçirildikten sonra daha düşük sıcaklıklarda (1050-1150 K) gerçekleştirilmiştir. Tüp/fiber çapının artan sıcaklık ve süreyle arttığı gözlenmiştir.

Fe-Ni (ağ. % 70 Ni)-CH₄ sisteminden elde edilen deneysel sonuçlar şu şekilde özetlenebilir: Ön ısıtma olmaksızın 1200 K’ de ve 6,7-13,4 cm³/dak metan akış hızı aralığında karbon nano fiber sentezlenmiştir. 1300 K büyüme sıcaklığında ise genellikle >5 dak sonrası karbon kaplamalar elde edilmiştir. 1200 K’ de 15 ve 30 dak sürelerde büyütülmüş nano fiber çaplarına CH₄ akış hızının etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Ön ısıtılmış CH₄ kullanıldığında diğer yolla sentezlenenlere kıyasla daha düşük fiber çapları elde edilmiştir. Karbon nano fiberlerin, 1200 K’ de ön ısıtılmış metan (13,4 cm³/dak ) gazı kullanılarak 1100-1150 K’ de 15-30 dak’ da, 1050 K’ de ise <60 dak’ da büyüdüğü tespit edilmiştir. HR-TEM çalışması fiber morfolojisinin çok cidarlı nanotüplerden oluştuğunu ortaya koymuştur.

Fe-Ni (ağ. % 70 Ni)-CH₄ sisteminden elde edilen optimum koşullar ışığında, C nanotüpler Fe₂O₃ ve Fe₃O₄ tozlarıyla sentezlenmişlerdir. HR-TEM görüntüleri, birbirine ve tüp eksenine paralel olarak büyümüş çok sayıda grafit tabakalarından oluşan tüpleri göstermiştir. Fe₂O₃-CH₄ ve Fe₃O₄-CH₄ sistemleri için yapılan termodinamik analiz, artan CH₄ miktarıyla Fe oksit→Fe→Fe₃C→Fe₃C+C dönüşümlerinin olabileceğini ortaya koymuştur. Yüksek CH₄ miktarında katı ve gaz bileşim analizleri aşağıdaki genel reaksiyonları öngörmektedir. 3Fe₂O_3(k) + 12 CH₄ → 2Fe₃C_(k) + C_(k) + 9CO + 24H₂ Fe₃O_4(k) + 6 CH₄ → Fe₃C_(k) + C_(k) + 4CO + 12H₂

Nikel oksit tozunun sadece NiO fazını içerdiği XRD analiz ile ortaya konulmuştur. Enstrümantal analiz, az miktarda Ni(OH)₂xH₂O fazının da orijinal nikel oksit tozda mevcut olduğunu göstermiştir. Ağırlık ölçümleri, Ni:O oranının 2:3 olduğunu belirtmiştir. Yığın toz 1100 K’ e ısıtma sırasında ve 1200 K’ de 5 dak içinde (izotermal koşullar) saf metan tarafından Ni’ e indirgenmektedir. Artan sıcaklık ve süreyle serbest C’ da oluşmaktadır. Bu sonuçlar, yüksek sıcaklıklarda (1100-1300 K) termodinamik analiz sonuçlarıyla kalitatif olarak uyum içinde bulunmuştur. NiO-CH₄ sistemi için yüksek CH₄ miktarında C nano fiber sentezi sırasında meydana gelebilecek genel reaksiyon şu şekilde ifade edilebilir. NiO_(k)+2CH₄  Ni_(k)+C_(k)+CO+4H₂

Ni katalizörüyle yapılan KBB deneyleri, C nanofiber sentezi için optimum koşulların 1200 K, 13,4 cm³/dak ve 30 dak olduğunu göstermiştir. Çalışılan diğer koşullarda ise partiküllerin sinterlenmesinden dolayı az sayıda fiber içeren ürünler elde edilmiştir.

Nanotüplerin/fiberlerin muhtemel büyüme mekanizmaları, HR-TEM ve SEM görüntüleri kullanılarak belirlenmiştir. Fe-Ni, Fe₂O₃ ve Fe₃O₄ tozları kullanıldığı durumlarda, tüplerin genel olarak kök mekanizmasına göre büyüdüğü sonucuna varılmıştır. Nikel katalizörüyle KBB’ de, muhtemelen uç büyüme mekanizmasının C nano fiber büyümesinde etkin olduğu belirlenmiştir.

Bu çalışma, C nano tüplerin/fiberlerin saf CH₄ gazı ve demir oksitler, Fe-Ni ve nikel oksit tozu kullanılarak sentezlenebileceğini göstermektedir.

Growth Of Nanostructured Carbon By Chemıcal Vapo Deposıtıon
Carbon has many different properties depending on the arrangement of carbon atoms. Nanostructured C materials such as fullerenes, tubes/fibers have received considerable attention owing to unique electronic and mechanical properties that are expected to lead to breakthrough industrial applications.

In this study, Chemical Vapor Deposition (CVD) system was built for the synthesis of nanostructured carbon materials. It was aimed to determine the optimal conditions leading to the formation of nanotubes/fibers by investigating effects of processing parameters on the morphologies of the products. CH₄, which is the main component of natural gas, was used as a carbon source because it is relatively cheap, abundant and environmentally favorable. Fe-Ni (wt. 70 % Ni), Fe₂O₃, Fe₃O₄ and NiO powders were utilized as catalyst materials to grow C nanotubes/fibers on a <100> oriented Si substrate.

Equilibrium thermodynamic analysis was carried out by the method of minimization Gibbs’ free energy in order to predict the conditions for C formation and to understand thermochemistry of synthesis processes. The processing parameters for each catalyst were selected to be growth temperature, pre-heating temperature, time and gas flow rate. Reaction behavior of nickel oxide powder was also studied under various atmospheres (H₂, CH₄, Ar) at different temperatures and time to better understand the Ni-catalyzed growth of C nanofibers. SEM and HRTEM techniques were used to characterize the products. Also, DTA/DSC-TG, FTIR and XRD techniques were employed for the determination of contents of nickel oxide powders.

Experimental studies using Fe-Ni (wt. 70 % Ni) catalyst and NiO powders showed that no significant C formation was obtained at temperatures below 1100 K contrary to the results of thermodynamic analysis. Two routes were used for C nanotube/fiber synthesis experiments. In the first route, C nanotube/fiber was synthesized on the substrate with growth temperatures of 1200-1300 K. In the second route, growth was carried out at lower temperatures (1050-1150 K) after pre-heating CH₄ gas by flowing it through the hot zone of the furnace (1200-1300 K). It was observed that tube/fiber diameter increased with increasing time and temperature.

The experimental results obtained from Fe-Ni (wt. 70 % Ni)-CH₄ system can be summarized as follows. Without methane pre-heating, carbon nano fibers (<100 nm diameter) were obtained at 1200 K and at CH₄ flow rates in the range of 6.7-13.4 cm³/min, while the growth temperature of 1300 K for growth times >5 min resulted in carbon coatings. It was observed that CH₄ flow rate did not affect the diameter of nano fiber grown at 1200 K for 15 and 30 min. When pre-heated CH₄ was used, fiber diameter was obtained to be lower compared to those obtained by the other route. It was found that carbon nano fibers were grown at 1100-1150 K for 15-30 min and at 1050 K for <60 min using methane (13.4 cm³/min) pre-heated at 1200 K. The HR-TEM study revealed that the fiber morphology consisted of multi-walled nanotubes.

In the light of the optimum conditions determined from the Fe-Ni (wt. 70 % Ni)-CH₄ system, carbon nanotubes were synthesized using Fe₂O₃ and Fe₃O₄ powders. HR-TEM images showed that the tubes consisted of multi graphite layers grown parallel to each other and to the tube axis. Thermodynamic analyses carried out in the systems of Fe₂O₃-CH₄ and Fe₃O₄-CH₄ revealed that Fe oxide→Fe→Fe₃C→Fe₃C+C transformations take place with increasing CH₄ amount. The equilibrium analyses of solid and gas compositions at high CH₄ contents predict the following general reactions:3Fe₂O_3(s) + 12 CH₄ → 2Fe₃C_(s) + C_(s) + 9CO + 24H₂ Fe₃O_4(s) + 6 CH₄ → Fe₃C_(s) + C_(s) + 4CO + 12H₂

Nickel oxide powder consisted of only NiO phase as revealed by XRD. Instrumental analysis showed that a small amount of Ni(OH)₂xH₂O phase is also present in the original powder. Weight measurements indicated that the ratio of Ni to O is 2:3. Bulk powder was reduced to Ni during heating to 1100 K and at 1200 K within 5 min (isothermal conditions) under CH₄ atmosphere. Free C was also observed with increasing temperature and time. These results were found to be qualitatively in agreement with those of thermodynamic analysis at high temperatures (1100-1300 K). The general reaction in this system at high CH₄ contents which may take place during C nanofiber synthesis can be expressed as: NiO_(s)+2CH₄  Ni_(s)+C_(s)+CO+4H₂ Ni-catalyzed CVD experiments showed that optimal conditions for the synthesis of C nanofibers are 1200 K, 13.4 cm³/min and 30 min. The other conditions resulted in the products with a few fibers owing to sintering of Ni catalyst particles.

Possible growth mechanisms of nanotubes/fibers were determined by utilizing TEM and SEM images. It was concluded that the tubes were generally grown by root mechanism when Fe-Ni, Fe₂O₃ and Fe₃O₄ powders were used. In the case of Ni-catalyzed CVD, tip growth mechanism was believed to be operative.

This study demonstrated that C nanotubes/fibers could be synthesized by CVD technique using pure methane and Fe oxides, Fe- Ni and nickel oxide powders.

DENİZ ULAŞTIRMA İŞLETME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

NEBİYEV Asiman
Danışman : Prof.Dr.Güler ALKAN

Anabilim Dalı : Deniz Ulaştırma ve İşletme Mühendisliği

Programı : Doktora

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Güler ALKAN

Prof.Dr. Mahmut Celal Barla

Prof.Dr.Mehmet, Şakir ERSOY

Prof.Dr.Fevzi ERDOĞMUŞ

Prof.Dr. Şakir ESNAF.

Karadeniz Havzası Ulaştırma Hatlarının Analizi Ve Alternatif Hat Uygulanması
Son yıllarda küresel ticarette ortaya çıkan gelişmeler ulaştırma ve lojistik sektörünün hızla gelişmesine neden olmuştur. Bir taraftan günümüzdeki küresel ticaret hacmi, diğer taraftan söz konusu hizmet sektörünün gelişme potansiyeli ve küresel üretimin ulaştığı yapı, lojistik ve ulaşım alanını yükselen sektörler kapsamına sokmaktadır. Bu bağlamda dünyada küresel ulaşım koridorları oluşturulmaya çalışılmaktadır. Bu süreç kıtalararası ulaşım koridorları üzerinde bazı ülkeleri söz sahibi olabilmek için rekabete sürüklemektedir.

Karadeniz ve çevresi coğrafi konumu gereği doğuyla batı, ağırlıklı olarak hammadde ihraç eden ülkeler ile buna son teknoloji ürünleri üreten sanayileşmiş ülkeler arasında ticaret hacmi bakımından bir merkez konumunda bulunmakatdır. Karadeniz bölgesinin çok önemli aktörü olan Rusya aynı Türkiye gibi söz konusu uluslararası taşıma ağ sistemlerinin merkezinde bulunmaktadır. Rusya 17 milyon kilometrekareden fazla toprağı ve demiryolu gibi güçlü ulaştırma altyapıları ile, köşeler arasında irtibat sağlayan bir köprü vazifesi yapmasıyla sadece zenginleşme kaynağını değil, uluslararası jeopolitikayı etkileme aracını da elde etmeye çalışmaktadır.

Bu çalışmada Karadeniz Havzasındaki artan yük trafiğine paralel gelişen taşıma hatlarında öngörülen yük trafiğinin gerçekleşme olasılıkları değerlendirilerek, Rusya’nın bölge üzerindeki ulaşım politikaları incelenmiştir.

Bu çalışmada bölgede ulaştırma hatlarında ortaya çıkan gelişmelere ve bölge ülkelerinin bölgeye yönelik geliştirdikleri yeni alternatifler ve ulaştırma politikaları göz önünde bulundurulmuştur. Yanı sıra söz konusu ulaştırma politikalarının geliştirilmesinde kullanılan modeller ve yöntemler üzerinde ayrıntılı olarak durulmuştur.

Bu çerçevede Rusya ile Türkiye arasında alternatif kombine taşıma hatlarının ve lojistik merkezlerinin geliştirilmesi, yeni ulaştırma entegrasyon modellerinin oluşturulması ve yeniden yapılandırılması üzerinde durulmuştur.Yukaıdaki gelişmeler göz önünde bulundurularak konu 5 başlık altında incelenmiştir.

Birinci bölümde; Tez çalışmasının amacı ve tanımı üzerinde durulacaktır.

İkinci bölümde; Dünya Ticaretinin Gelişme Trendi, Karadeniz ve Hazar Havzasında bölgesel ticaretin durumu ve ulaştırmanın önemi ele alınacaktır. Ayrıca mevcut taşıma hatlarının durumu özetlenecek, Rusya’nın ulaştırma politikaları üzerinde durulacak ve bu çerçevede Türkiye’yi içeren alternatiflerden bahsedilecek.

Üçüncü bölümde; Uluslararası taşımacılıkta problemlerin çözülmesinde ve alternatiflerin geliştirilmesinde kullanılabilecek değişik ulaştırma modelleri ve yaklaşım metodları yakın perspektiften ele alınacaktır. Ayrıca Rusya’nın bölgede geliştirdiği uluslararası alternatif ulaşım koridoru modeli ayrıntılı olarak analiz edilecektir.

Dördüncü bölümde; Rusya ve Türkiye arasında yeni alternatif ulaştırma modeli (hattı) üzerinde çalışma yapılacaktır. Bu alternatif ulaştırma modelin (hattın) teknik ve ekonomik bakımdan yapılabilirliği üzerinde ayrıntılı olarak durulacaktır. Ayrıca Rusya Türkiye arasında önerilen yeni alternatif ulaştırma modelinin (hattın) kısa, orta ve uzun vadede Türkiye’ye sağlayacağı faydalardan bahsedilecektir.

Son bölümde ise; Türkiye’nin Karadeniz Bölgesine yönelik ulaştırma politikaları ve çözümleri kapsamında ilerde oluşturulabilecek projelere yönelik önerilerde bulunulacaktır.

 

Analysis Of The Black Sea Rim Transport Networks And A Proposal For An Alternative Networks
In the latest years the extention of global trade caused rapid developments of transportation and lologistics areas. The volume of the global trade the progressive potentional of the services sector in future and characteristics of global production put logistics and transportation issues on the care of leader sectors. In this respect many global transportation corridors take the agenda of the world. As a result of this developments, the state which have great interests regardly concerned corridors found themselves in the great competition.

Black Sea and around is regarded as a center point due to its situation of great volume of trade traffic between the West and East. Also it is situated between great row materials exporting developing countries and the latest technology products producing developed countries.

Similar to Turkey, Russia, being an important player in a Black Sea basin, is at the heart center of international transport system. With its territory exceeding 17 million km² and major railways network, serving as a natural bridge between geographic regions, Russia is not just aimed at generating transit income, but also seeks to use its position as a tool to influence international geopolitics.

With at this study, assesion of the load traffic and applicability of the transportation lines at the Black Sea regions and transport policies of Russia concerning the region are investigated. By taking account the development in the transportation lines in the region and new alternatives and transport policies of the regional countries in regard to the region. The thesis also provides detailed analysis of various models and methods applied for the development of the above-mentioned transport policy. Thus, we have scrutinized various options for development of alternative combined transport routes and establishment of new transport integrated models between Turkey and Russia. Considering the above-mentioned developments discussion of the topic is divided into five sections.

The first chapter of the thesis cover its contents and purpose.

In the second chapter, the developments in the global and Black Sea and Caspian Regions trade and importance of transportation is presented. Also the development of transportation lines in the Black Sea snd Caspian Regions, transport policies of countries in the region and role of Russia in this processes, as well as alternative routes, which include Turkey, are discussed in detailed.

In the third chapter, this section will cover detailed discussion of possible solutions for challenges faced by the international transportation system, as well as comprehensive analysis of various methods and models applied for the development of alternative transport routes. It will also provide detailed analysis of Russian model for the development of alternative transport corridors.

In the fourth chapter, this section will provide an overview of work on establishment of alternative transport model (route) between Russia and Turkey. It will also provide detailed analysis of technical and economical feasibility of such alternative transport model. It will also covers analysis of potential short, medium and long-term benefits to Turkey from new alternative transport model between Russia and Turkey.

Finally chapter of dissertation discusses possibilities of establishing projects to address challenges faced by Turkey's transport policy in Black Sea Regions.


AYDIN Gülsüm
Danışman : Prof. Dr. Güler ALKAN

Anabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı

Programı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı

Mezuniyet Yılı 2011

Tez Savunma Jürisi Prof. Dr. Güler ALKAN

Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ

Prof. Dr. Mehmet Şakir ERSOY

Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA

Prof. Dr. Mustafa AKSU

Türkiye’de Marinacılık: Kapasite Ve Yer Seçimi Üzerine Modelleme

Yatçılık, pek çok unsurun bir araya gelerek bir deniz gezisi hizmetinin sunulmasıyla sonuçlanan ekonomik faaliyettir Ayrıca yakın gelecekte Türkiye’de kruvaziyer turizmin unsuru olan marinacılığın artması öngörülmektedir. Jeostratejik açıdan önemli bir noktada olan ülkemiz üç tarafı denizlerle çevrili olması nedeniyle yat turizminde önemli bir avantaja sahiptir. Çalışmanın amacı, turizmin önemli bir alt sektörü olan deniz turizmi ve yat turizminin ele alınmasıdır. Bu bağlamda Türkiye’deki Marinaların kapasitelerinin incelenmesi, ülkemize gelen yat sayıları ile yolcu sayılarını ifade edilerek, gelecekteki yat ve yolcu sayılarının analizi yapılarak ileriye yönelik marina planlamalarına yön vermek açısından Balıkçı Barınaklarının öneminin vurgulanması planlanmaktadır. Önümüzdeki yıllar için, marina yer seçimi modeli kullanılarak ülkemize marinacılık konusunda, objektif bir bakış açısı kazandırarak alternatif marina yerlerin tespit edilmesi için gerekli kriterlerin saptanmasını ve planlama aşamasında bu kriterler göz önüne alınarak, değerlendirme yapılmasını sağlayarak, planlama ve karar süreçlerini daha hızlı bir şekilde ve daha doğru olarak yürütmeyi sağlamaktır. Günümüzde sermaye ve zaman kısıtlarının en verimli şekilde kullanarak en doğru yatırıma karar vermek bu uygulamanın amacıdır. Elbette ki marina yatırımları büyük sermaye gerektiren projelerdir. Böyle bir projeye başlanırken en önemli safha yatırımın mevcut alternatifler arasındaki en karlı ve faydalı olanını hızlı bir şekilde seçebilmektir.

Ülkemizde bulunan mevcut Balıkçı Barınaklarının yerlerine, alternatif marinaların kurulması için gerekli yer seçimini kolaylaştıracak kriterlerin belirlenmesini içermekte olup Balıkçı Barınaklarının yapılarının kademeli bir şekilde modernize edilmesi sağlanarak, etkin marinalara dönüştürülüp, hem mevcut kaynakları etkin kullanıp hem de marina endüstrisinden elde edilecek gelir ile ülke ekonomisine katkı sağlanması hedeflenmektedir. Bu doğrultuda uygun yer seçimi modeli marina yani yat limanlarına dönüştürülmesi için izlenilmesi gereken adımları ifade edilerek öncelikli olarak hangi bölgelere yatırım yapılması gerektiği ifade edilecektir.

Çalışma planı içinde dünya turizm sektörüne genel bir bakış yapılmıştır. Ülkemizin turizmden aldığı paylar ifade edilmiştir. Daha sonra ülkemizde mevcut olan marinaların mevcut profilleri incelenerek, yanaşma ve bağlama yerlerinin kapasite miktarları ifade edilmiştir. Marinalarda sunulan hizmetler ve işlemler hakkında bilgi verilmiş ve marinaların yatırım dönemi öncesi gider kalemleri ile gelir kalemleri ifade edilecektir..

Bu çalışma beş bölümden oluşacaktır. İkinci bölümde yat limanı ve marina ile ilgili kavramlar ile marinaların tarihçesi, dünyadaki marinalara genel bir bakış yapılıp, ülkemizde bulunan mevcut marinalar ifade edilecektir. Bunlara ilave olarak marina yapım aşamasında maliyet kalemlerinin önemi vurgulanacaktır Kültür ve Turizm Bakanlığı’ndan güncel alınan yat istatistikleri incelenerek yat turizmin potansiyel talebi ortaya konacaktır. Bunlara ilave olarak Balıkçı Barınaklarının tüm özellikleri içeren envanter hazırlanmış bölgeler bazında analiz ifade edilmiştir. Bölüm 3’te ileriki yıllar için zaman serilerinin analizi yapılması için kullanılacak olan yöntemleri açıklanacaktır. Marina için son zamanlarda ifade edilen kapasite sorunlarına değinilecektir. Daha sonra bilimsel makalelerden oluşturulan yer seçimi kriterleri ifade edilerek, Bulanık AHP yöntemi açıklanarak mevcut marina planlamasının önemi vurgulanacaktır. Yer seçimi kriterleri tespit edildikten sonra talep tahminindeki hangi bölgeye marina yatırım planlaması yapılması gerektiği ifade edilecektir. Bunlara ilave olarak hangi Balıkçı Barınağın aday bölge olarak seçilmesi hususunda yorumlara değinilecektir. Marinalar için ileriye yönelik talep tahmin analizleri yapıldıktan sonra talep artışının yüksek olduğu tespit edilen bölgelerde bulunan iller ele alınacaktır. Böylece seçilecek olan Balıkçı Barınaklarının tespitleri yapılacaktır. Bölüm 4’te. Aday bölgelerde yer seçimi kriterlerinin 5 ana kriter halinde gruplanması ile hazırlanmış olan anket soruların uzmanlar tarafından değerlendirilen cevaplar ifade edilip anket analizi yapılacaktır. Yer seçim kriterlerinin; Çevresel, Planlama, Siyasi ve Yasal, Finansal ve Ekonomik ve Doğa Peyzaj ana kriterleri altında gruplanmış olan alt kriterlerin Bulanık AHP Yöntemi ile ikili karşılaştırılması yapılarak önem derecesi değerlendirilerek, aday bölgeler için önem ağırlıkları ifade edilecektir. Kurulacak model çerçevesinde kısıtların ve amaçların fonksiyonlarının belirlenmesi, kurulan model için yer seçimi analizi yapılması planlanmaktadır. Bölüm 5’ te uzmanlar tarafından cevaplanmış soruların analizin genel değerlendirmesi yapılıp ileri ki çalışmalarda ülkemizde nasıl başarı ile uygulanabileceği ve nasıl yön verileceği hakkında bilgi verilecektir.

 

Turkish Marina Industry: A Modelling Capacity And Location Selection

Yachting is the economic activity resulting in ocean travel service with a combination of number of multiple factors. As well many forecasts indicate that marina industry as part of cruise tourism is expected to arise in the near future. Our country has a strong geo-strategic importance and advantage in terms of yachting tourism due to the homeland surrounded by oceans from three sides. The goal of this study is to process throughly the tourism subsectors, ocean and marina tourism. In this regard, by analyzing the actual marina capacities in Turkey, the yacht and passenger statistics to/ from Turkey in the past years, the estimate of demand for the coming years in terms of yacht and passenger numbers and tourism is made and the importance of the fisher shelters in the stage of new marina planning’s is accordingly stated just to give a right direction to the marina industry. For the next years, with marina location selection model, the study aims to help the decision makers in the marina industry and officials to take the right decisions even at planning and decision stages in a more efficient and accurate way with the determination of necessary marina selection criterias and alternative marina areas and a comprehensive objective outlook to the sector. The goal of the study is as well to use capital and time variables efficiently in planning stage to decide the best investment for the beneficiary. As marina investments are very costly projects needing huge amount of capital, the most important issue for an investor in the planning stage is to be able to place the money in the most profitable and available investment candidate among others.

Study is inclusive of the information enabling the determination of criterias that will have a help to decide the right places of current fisher shelters in the country and have them replaced by alternative marinas and turning the old fisher shelters into the new marinas gradually in the years, study aims to use the resources of the country in more efficient way and to contribute country’s economy with the income to be made from the new marinas. In this regard, the steps underlined within the study and marina location selection model will indicate as to which places within the country the investment for marines should go.

In the work plan of the study, an overlook to the world tourism is done and the income of the tourism to our country is advised. After that, actual marinas within the our country are analyzed and analysis results in terms of their mooring and berthing capacities are shown. The information about the services and operations offered by marinas, the cost items in the pre-investment period and revenues for marinas are listed. This study consists of five sections. First section will be the introduction of the marina industry. In the second section, terms used in the marina industry, history of marinas, a general look to the marinas in the world and the information about the current marinas within our country is given. In addition, the importance of the cost items in marina building stage is strongly stated. By examining thoroughly the yacht statistics provided by Turkish Culture and Tourism Ministry an estimate of demand in potential yacht tourism is made. Further to above stock sheet of current fisher shelters including all necessary specifications for all regions within our country is prepared. In the third section, three different demand methods to be used to estimate the demand in marina industry in the next years is explained. Recently advised and so-called marina capacity problems will be advised and with explanation of marina location selection criterias determined as per the scientific publications in the world and Fuzzy AHP Method, the importance of the current marina planning will be highlighted. After the determination of marina location model selection criterias, study will read the information as to which region the investment should be made in the estimate of demand table. In addition to all above the study will read the comments by as to which regions and fisher shelters should be nominated as candidates. Estimate of demand analysis’s for the current marinas within our country will be processed in terms of the future demand on each city in the next years and accordingly the fisher shelters in the cities which are expected to have higher yachting demand in future will be nominated as candidate marinas. In section four, the survey results will be analyzed right after the replies by experts in marina industry to the survey with questions grouped in five main criterias for each candidate region. Binary comparisons for all five main criterias, Environmental, Planning, Political and Legal, Financial and Economic, Nature and Landscape, and sub-criterias under each main criteria will be made by Fuzzy AHP method, the weights of importance for each criteria in comparison to the other will be then determined for each candidate and results for each candidate will expressed. The model to be established with this study is intended to determine the functions of variables and goals and then decide on the place of investment. In section five, a general evaluation and assessment will be made over the answers to the survey by the experts in marina industry and study will end up with the information as to how this study will give a direction to our marina industry and can successfully be applied within our country for our national benefits.

ÇAĞLAK BAYAR Sibel

Danışman : Prof. Dr. Güler ALKAN

Anabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği

Programı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Güler ALKAN

Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ,

Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA

Prof. Dr. Şakir ESNAF

Prof. Dr. Sezer ILGIN

Çin- Almanya Denizyolu Taşımacılığında Türkiye’nin Konumunun Analizi

Dünya üzerinde uluslararası ticaretin %80’den fazlası denizyolu ile yapılmaktadır. Bu nedenle, denizyolu taşımacılığı uluslararası ticarette önemli bir konumdadır. Ayrıca, taşıma kolaylığı ve çeşitli avantajları nedeni ile konteyner taşımaları denizyolu taşımacılığında önemli olmaktadır. Hatta layner taşımacılığının büyük bir kısmı konteyner taşımacılığı şeklindedir.

Dünya ticaretindeki önemli ülkelere baktığımızda, Çin’in parlayan bir ülke olduğu görülmektedir. Özellikle Çin’in Dünya Ticaret Örgütü’ne katılmasından sonra uluslararası taşımacılıkta önemli ülkelerden biri konumunda olup, ucuz işgücü nedeni ile ticarette tercih edilen bir ülke durumundadır. Bununla birlikte, Avrupa ülkeleri içinde en çok yatırımı yapan ülke Almanya’dır. Bu nedenle tezde, Çin- Almanya arası denizyolu taşımacılığı incelenmektedir.

Türkiye, Avrupa- Asya ve Afrika ülkeleri açısından stratejik bir konumdadır. Bu nedenle, Türkiye’nin konumu Çin- Almanya arasındaki denizyolu taşımacılığında analiz edilmektedir.

  

 

The Analysis Of Turkey’s Situation İn Maritime Transportation Between China And Germany

More than 80 % of international trade is done by sea routes in the world. Therefore, maritime transportation has an important position in international trade. However, container shipments are important in maritime transportation, because of several advantages such as ease of transport. In fact, a large part of layner shipping forms container shipping.

Looking at the improtant countries in world trade, China is seen as a shinning country. Especially after China joined World Trade Organization is one of the important countries in international transport and trade with the preferred position of a country because of cheap labor. However, Germany is the most investment’s country in European countries at China. Therefore, this thesis is examined maritime transportation between China and Germany.

Turkey is a strategic location in terms of Europe, Asia and Africa. Therefore, Turkey’s position is analyzed for maritime transportation between China and Germany.

ELMAS Güldem

Danışman : Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ

Anabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı

Programı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ

Prof. Dr. Güler ALKAN

Prof. Dr. Mehmet Şakir ERSOY

Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA

Prof. Dr. Mustafa AKSU

Bursa Bölgesi'nde Otomotiv Lojistiği Ve Otomotiv Terminallerinde Kapasite Analizi

Ülkemizin bir numaralı ihracat kalemi olan otomotiv sektörü her geçen gün üretim ve ihracat kapasitesini daha da arttırmaktadır. Otomotiv Lojistiği, otomotiv sektörü ile birlikte hızla gelişen, nihai müşterilere ulaşacak olan ürünlerin hasarsız, zamanında ve minimum maliyetle teslim edilmesini amaç edinen bir dağıtım zinciridir. Dağıtım zincirinin tüm halkalarının eksiksiz çalışması, ülkemizin otomotiv sektöründe rekabet gücünü arttıracaktır. Zaman, kapasite ve kalite problemleri yalnızca para kaybına yol açmaktadır Otomotiv lojistiği daha düşük maliyetlerin elde edilmesi ve servis kalitesinin arttırılması için işbirliği alanlarının oldukça fazla olduğu, rekabet ve gelişim için ortak projeler üretilebilecek bir alandır. Otomotiv sektörü Türkiye’nin “rekabetçi avantajlı sektörü” konumuna getirilebilecek durumdadır. Ama ne yazık ki fabrikalar iç lojistik süreçlerde sağladıkları optimizasyonu, dış lojistik süreçler söz konusu olduğunda yeterli düzeyde gerçekleştirilememektedirler. Özellikle limanlarda yaşanan darboğazlar alarm verici düzeylere ulaşmıştır.

Çalışmada, ülkemizin en büyük otomobil fabrikalarının yer aldığı Bursa Bölgesi incelenmektedir. Bu fabrikalarımızın ihracat potansiyelleri her geçen gün artmaktadır. Artan bu potansiyele karşılık, Bursa’daki otomotiv fabrikalarının ihracat ve ithalat yüklemelerinde en çok kullandıkları Gemport limanında sıkışıklıklar gündeme gelmiş ve gelecekte de gelmeye devam edecektir.

Çalışmada, Gemport limanı için kapasite analizi yapılmıştır. Araba Terminallerinde yüklenen/boşaltılan gemilerin periyodik ziyaretlerle servis verdiği ve kara tarafındaki alıcıların talep ettikleri hizmet göz önüne alındığında, araba terminallerinin depolama kapasitesi ve gemilerin limanlar için ayırdıkları yükleme kapasitesi çok önemli bir sorun arz etmektedir. Dolayısıyla araba terminallerinin, yükleme boşaltma için terminale yanaşan gemilerin kapasitelerinin çok değişken oluşuna ve kara tarafı taşımacılık şekillerine ayak uydurabiliyor olması gerekmektedir. Bu bilgiler ışığında, uygulamada yöneylem araştırması modellerinden Tam Sayılı Doğrusal Programlama Modeli kullanılmıştır. 2011 ve 2012 yılları için aylara göre beklenen ihracat ve ithalat talep tahminleri yapılmıştır. Elde edilen adetlerin mevcut kısıtlar altında nekadarlık bir kısmının yüklenip yüklenemeyeceği görülmüştür. Tahmin edilen tüm talebin karşılanabilmesi için mevcut kısıtlarda nekadarlık bir iyileştirilme yapılması gerektiği tespit edilmiştir.

Bu bağlamda çalışmanın Giriş bölümünde; problem tanıtılmış, daha önce yapılmış çalışmalar verilerek çalışmanın amacı ve çözüm yöntemine giriş yapılmıştır. Genel Kısımlar bölümünde; sırasıyla Türkiye’de ve Dünya’da otomotiv endüstrisi, lojistik, otomotiv lojistiği, kapasite, zaman dizileri analizi, tam sayılı doğrusal programlama anlatılmıştır. Malzeme ve Yöntem bölümünde; Bursa Bölgesinde yer alan otomotiv fabrikaları ve otomotiv terminallerine ilişkin tanıtım yapılarak, elde edilen veriler ışığında çözüm modeli ve yöntemi oluşturma çalışmaları yapılmıştır. Bulgular kısmında; araştırmanın bulguları ve geliştirilen model tartışılmış, oluşturulan model çalıştırılarak problem çözümlenmiştir. Son bölümde ise araştırmanın sonuçları ve öneriler verilmektedir.


Bursa Region’s Auto Logistics And Capacity Analyse İn Auto Terminals

The Turkish automotive industry, being the most significant portion of the country’s export market, has been increasing its production and export capacity by the day. In parallel, automotive logistics provide an ever increasing supply chain that aims to deliver the sector’s products free of damage, in time and with minimized costs to the end user. It is a crucial component of the competitive capacity of Turkey’s automotive sector, that all integral links of this chain function efficiently. Setbacks in timing, capacity and quality will ultimately lead to loss of capital. The landscape of automotive logistics is ripe for cooperation for the achievement of optimal cost and increased service quality as well as projects that aim to enhance competitive strength and pave way to improving the sector. The automotive sector is an excellent candidate for being the country’s sector with the ultimate competitive advantage. However, factories and production plants have been unable to achieve and apply the level of optimization they have maintained with their internal logistics processes to their external processes. Particularly, bottlenecks concerning the harbours have reached an alarming level.

This study focuses on the region centered on Bursa where Turkey’s biggest production plants are located. The export capacity of these plants have been increasing significantly. On the other hand, congestion at Gemport Harbour which most frequently serves this plants, has become and it seems will remain a most critical issue.

The study provides a capacity analysis for the Gemport Harbour. Considering the service provided by the ships loaded and unloaded at the car terminals and received by import and export company facilities on land, the storage capacity of the car terminals and the loading capacity of the ships reserved for the harbours constitute a major problem. Therefore, the car terminals should be adaptable to the variability of the capacity of ships that dock for loading and unloading as well as different processes of land transportation. Given these factors, the study utilizes Integer Linear Programming Model as an operations research methodology. Monthly demand forcast forimport and exporthave been formulated for the years 2011 and 2012. It has then been calculated how much of this demand can be met. Finally, it has been determined how much enhancement is needed in order to meet this demand fully.

Within this context, the Introduction identifies the problem at hand, presents previous literature on the subject, defines the objective of the study and lays the foundation for the suggested solution. In the General Information section, an evaluation of the automotive industry in Turkey and the world has been presented as well as concepts of logistics, automotive logistics, capacity, time series analysis and integer lineral programming. In the Data and Methodology Section, the solution model and methodology have been presented upon providing data on production plants and automotive terminals located in the Bursa Region. In the Finding Section, a discussion of the findings and the methodology is provided. The final section is reserved for conclusion and suggestions.

ERGİN Ayfer
Danışman : Prof. Dr. Güler ALKAN

Anabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği

Programı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Güler ALKAN ( Danışman )

Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ

Prof. Dr. Mehmet Şakir ERSOY ( GÜ )

Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA ( Piri Reis Üniv. )

Prof. Dr. Mustafa AKSU ( Haliç Üniv. )

Tedarik Zinciri Yönetiminde Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi Ve Türkiye’deki Uygulaması

Küreselleşmeyle birlikte tüketim ve uluslararası ticaretin artması taşımacılığın rolünü daha kritik hale getirmiştir. Müşteri memnuniyeti ve işletmelere getirdiği maliyet üzerinde belirgin etkileri olan taşımacılık, lojistiğin en önemli aktivitelerinden biridir. Taşımacılık maliyeti toplam lojistik maliyetinin büyük bir bölümünü oluşturmakta hatta ürünün satış fiyatına etki etmektedir. Bununla beraber taşımacılık, maliyete olan etkisi yanısıra zaman ve mekan açısından müşteri memnuniyetine de tesiri olmaktadır.

İşletmelerin hızla değişen ekonomik çevrede, rekabet avantajı kazanmalarında kilit noktalardan biri iyi tasarlanmış stratejik taşıma planı oluşturmak ve bu planı uygulamaktır. Taşıma hizmeti sağlayan taşıyıcıların seçilmesi taşımacılık stratejisinin temel parçalarından biridir. Taşıyıcılar taşıma maliyetini düşürme, taşıma süresini azaltma ve tüm taşıma organizasyonunu daha güvenilir hale getirme gibi noktalarda anahtar role sahiptirler.

Literatür çalışmaları incelendiğinde taşıyıcı seçimi konusundaki uygulamaların karayolu taşımacılığında yoğunlaşmış olmasına rağmen uluslararası taşımacılığın %90’dan fazlasının yapıldığı denizyolu taşımacılığında yayın sayısının yok denecek kadar az olduğu görülmüştür. Son yıllarda artan konteyner trafiği tederik zincirleri yönetimi için konteyner taşıyıcı firma seçiminin önemini pekiştirmiştir. Bu bağlamda çalışmamızda, ihracat yüklemelerine yönelik olarak tekstil-hazır giyim, beyaz eşya ve kimya sektörlerinde “Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi” modeli geliştirilmiştir. Uygulama, farklı sektörleri ele alması ve aralarındaki ayrımları belirleyerek hem konteyner taşıyıcı firmalara yol göstermesi hem de literatüre yenilik getirmesi açısından son derece ehemmiyetlidir.

Taşıyıcı seçimi problemi; bir çok nicel ve nitel kriteri kendi bünyesinde barındırdığından oldukça kompleks bir yapıdadır. Bu da, taşıyıcı seçimini ziyadesiyle zor ve karmaşık bir duruma getirmektedir. Taşıyıcı seçiminde verilecek kararda tutarlı olabilmek için, probleme getirilecek yaklaşımın bütün nicel ve nitel kriterleri aynı anda dikkate alabilecek nitelikte olması gerekmektedir. Bu amaçla, taşıyıcı seçimi probleminde yöneticilere alternatifleri değerlendirmede yardım eden ve işletme kaynaklarını daha verimli kullanılmasını sağlayan çok kriterli karar verme methodularından AHP ve ANP metodlarının yanı sıra bulanık çok kriterli karar verme methodlarından da Bulanık AHP ve Bulanık ANP de uygulanarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır.

Çalışmada “Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi” maksadı ile kurulan model, tedarik zincirleri için belirli bir bölgede uygulanabileceği gibi, tüm dünyada konteyner taşımacılığı yapılan noktalar arasında kullanılabilinir bir yapıdadır. Bu nedenle kurulan model farklı bölgelere ve farklı alternatiflerle uygulanarak çalışma sayısı arttırılabilinir. Ayrıca geliştirdiğimiz model ile “Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi”inde işletmelere daha hızlı ve doğru karar vermede yardım etmesi yanı sıra tedarik zincirlerinin lojistik departmanlarını kolaylıkla denetlemelerini sağlayabilmesi açısından da son derece önemlidir.

Contaıner Carrıer Fırm Selectıon In The Supply Chaın Management And Its Applıcatıon In Turkey

The role of transportation has become critical with the increasing consumption and international trade after globalization. Transportation is one of the most important logistics activities with significant impacts on both customer sevice and economical result of the company. Transportation costs represent an important part of total logistics costs and also of the product selling price. On the other hand, transportation is not just a cost centre because it creates time and place utilities which are important elements in customer satisfaction.

In rapidly changing operating environment, for companies one of the key factors in gaining a competitive advantage is to develop and implement well-conceived transportation strategic plans. The selection of the carriers providing the transport services are one of fundamental part of transportation strategy. A carrier plays an important role on lowering the transport cost, decreasing the transport time and making more reliable the transport.

It has been seen that reviews about carrier selection are majored on motor transportation but there is a little review about sea transportation which is used in international transport more than 90 per cent. Container carrier firm selection in supply chain management has become more important after increasing container traffic in the last years. Therefore, in our review “Container Carrier Firm Selection” model has been developed in export transportation in textile, white goods, and chemical sectors. The review is very important that it has been analysed different sectors with determining the different parts of each one and it can be used as a guide by carriers.

Carrier selection is a complicated problem as it includes a lot of quantitative and qualitative criterias. Carrier selection becomes difficult and sophisticated because of this complication. All of the quantitative and qualitative criterias should be considered at the same time to be consistent on carrier selection decision. Thats why, AHP and ANP multi criteria decision making models are used which help managers to evaluate alternatives and enable to use the company’s resources more efficiently , and also Fuzzy AHP and Fuzzy ANP methods are used and the results are compared and commented.

“Container Carrier Firm Selection” model which has been established in the review can be used both in suply chains in specific areas, or in supply chains that includes container carrying all over the world. Therefore, more reviews can be done by applying the model in different regions or different alternatives. The model enables “Container Carrier Firm Selection” more rapidly and reliable and it is also important that it helps to control in logistigs departments in supply chains.

BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

GÜRKAN Güray

Danışman : Prof.Dr. Aydın Akan

Anabilim Dalı : Biyomedikal Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Aydın Akan

Prof.Dr. Tamer Demiralp

Prof.Dr. Tülay Yıldırım

Prof.Dr. Mukden Uğur

Prof.Dr. Gökhan Uzgören


EEG Sinyallerinin Analizi İle Anestezi Derinliği Tespiti

Bu tez çalışmasında propofol anestezisi altında 15 Kanallı EEG kayıtlaması kullanılarak değişimler incelenmiş ve anestezi derinliği tespiti için kullanılabilecek yeni yöntemler araştırılmıştır. EEG kayıtları jinekolojik operasyon esnasında genel anestezi uygulanan hasta grubundan alınmıştır. Kayıtların çevrimdışı olarak işlenmesi MATLAB ortamında gerçekleştirilmiştir. Öncelikle mevcut anestezi takip cihazları ve kullanılan parametreler genişçe incelenmiş ve hesaplamaları yapılmıştır. Yapılan izgesel analizler sonucunda anestezi durumunda aktif kalan frontal EEG kanalları arasında bağlantısallık analizi önerilmiştir. ``Çok Kanallı Özbağlanımlı Model" kullanılarak ``Zamanla Değişen Kısmi Yönlü Koherans" değerleri ile yapılan bu analizler sonucunda tüm hastalarda derinleşen anestezi derinliği ile birlikte kanallar arası bağlantısallık değişimi gözlenmiştir.

  

  

Determining The Depth Of Anesthesia By The Analysis Of Eeg Signals

In this thesis, it was aimed to propose a new parameter for estimation of depth of anaesthesia by using 15 channel EEG. The recordings were taken from 30 subjects undergoing general anaesthesia for gynecological surgery. The offline processing was realized in MATLAB. First part of the thesis involved literature search of analysis methods that are currently used in current commercial depth of anaethesia monitors and simulations were done. As a result of spectral analysis of EEG channels, the application of connectivity was proposed between channels that were also shown to be active under anaesthesia. By using Multivariate Autoregressive Modeling and Timevarying Partial Directed Coherence values were extracted and the evolution of connectivity changes during deepening stage of anaesthesia was revealed in all patients.