Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Fenolik Esaslı Nanokompozitlerin Üretimi, Uygulamaları Ve Karakterizasyonları

Nanokompozit malzemeler nano boyutlarda parçacık içeren dolgu maddeli malzemelerdir.Polimer-kil nanokompozitleri son yirmi yıldır ve yakın gelecekteki en ilgi çekici malzeme gruplarından birisidir. Bu malzeme grubu üstün özellikleri ve bu özelliklerin ucuz bir güçlendirici malzemenin çok düşük miktarlarda kullanımıyla elde edilebilmesi nedeniyle çok tercih edilmekte ve bu konudaki çalışmalar giderek artmaktadır.Bu çalışmada fenolik reçine (“yüksek orto” novolak ve resol tipte) ve kil (silika, kaolin, bentonit ve organokil) kullanılarak nanokompozit harmanlar hazırlanmış, elde edilen bu harmanlardan hazırlanan nanokompozit filmlerinin yüzey örtü özellikleri incelenmiştir. Ayrıca bu şekilde hazırlanan nanokompozit filmlerin ısıl dayanımları incelenerek kil ilavesinin, fenolik reçinelerin ısıl dayanımına olan katkıları araştırılmıştır.

  

The Preparatıon Of Phenolıc Based Nanocomposıtes; Characterızatıon And Applıcatıons

Nanocomposite materials are a class of composite materials that contain relatively small amount of nanometer-sized particles. Polymer/clay nanocomposites belong to one of the most interesting material group that have been studied in the past few decades, and are being studied widely nowadays. It seems that they will be studied for years in the future. Since the excellent properties of these materials, which is achieved by using very low amounts of a cheap reinforcement material, increases the interest on these materials everyday. In this study, nanocomposite blends were obtained by blending a phenolic resin (“high orto” novolac and resol type) as matrix and a clay type (silica, kaolen, bentonite and organoclay) as reinforcement. Surface coating properties of these nanocomposite blends and their thermal properties were investigated. The affects of the kind and amount of the clay on the composite material were also investigated.


SOYHAN Hümeyra ,

Danışman :Doç. Dr. İsmail AYDIN

Anabilim Dalı :Kimya Mühendisliği

Programı (Varsa) :Proses ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı :2007

Tez Savunma Jürisi :Doç. Dr. İsmail AYDIN(Danışman)

Prof. Dr. Ahmet KAŞGÖZ

Prof. Dr. Enver OKTAY

Doç. Dr. Muzaffer YAŞAR

Yard. Doç. Dr. Gülin Selda POZAN SOYLU

Seramiklerin Sinterleme Prosesi Süresince Şekil Değişikliklerinin İncelenmesi

Bu çalışmada, seramiklerin 1100ºC, 1400ºC, 1570 ºC’de sinterlendikten sonra şekil değişikliği incelenerek ilk yapı (ham yapı) arasındaki değişim farklılıkları çalışılmıştır. Seramiklerin şekillendirilmesi amacı ile jel-döküm yöntemi kullanılmıştır. Jel-döküm yöntemi kullanılarak alümina (Al₂O₃) çamurlarının şekillendirilmesi amacı ile metakrilamid ve karşıt bağlayıcı olarak N, N’-metilen bisakrilamid kullanılmıştır. Al₂O₃/su oranı 0,6-1 (hacim) olacak şekilde 30, 40, 50 gr alümina tozu kullanarak hazırlanan seramik çamurlarından yapılan döküm neticesinde elde edilen ürünlerin, ham haldeki boyutları dijital mikrometre ile ölçülmüş, daha sonra ürünler sırasıyla 1100ºC, 1400ºC, 1570ºC’de sinterlenmiştir. Her sinterleme sonrası boyut değişimi dijital mikrometre ile tekrar ölçülerek, seramiklerin sinterlenmesi süresince şekil değişikliklerinin incelenmesi gerçekleştirilmiştir. Silindir geometrisine sahip numunelere ait geometrik verilerden sinterleme süresince gelişen yoğunlaşma prosesi değerlendirilmiştir. Sonuç olarak; seramiklerde sinterleme prosesi boyunca hacimsel bir küçülme meydana gelmiştir. Sinterleme prosesi sonunda küçülme miktarı, kullanılan alümina miktarı arttıkça azalmıştır. Seramiklerin sinterleme prosesi boyunca bağıl yoğunluklarının arttığı görülmüştür. Sinterleme prosesi sonunda ulaşılan bağıl yoğunluk değerleri, kullanılan alümina miktarı arttıkça, yükselmiştir.

Investigation Of Shape Changes Of Ceramics During Sintering Process

In this study, shape changes of ceramics sintered at 1100ºC, 1400ºC and 1570 ºC were measured and the results were analysed with the reference of green structure. Ceramics were formed by means of gel-casting. Methacrylamide and a crosslinking agent N, N’-methylene bisacrylamide were used for the purpose of shaping alumina pastes. During the work, ceramic pastes were prepared with 30, 40 and 50 grams of alumina . powders with a Al₂O3/water ratio of 0.6/1.0 in the form of cylindrical shape and the diameteral values were measured with respect to corresponding height by using a digital micrometer. Later, the specimens were sintered at 1100ºC, 1400ºC and 1570ºC and their shapes were measured at each temperature stages. As a result, the evolution of shape changes was obtained. The densification process occured during sintering was evaluated by using the geometrical data of sintered ceramic specimens. As result; a shrinkage in the volume of ceramics has occurred in sintering process. Amount of shrinkage has decreased as the amount of alumina used has been increased at the end of sintering process. It is noticed that the relative density of ceramics has increased during sintering process. At the end of sintering process, the values of reached reletive density have raised as the amount of alumina used has been increased.


VATANSEVER Sibel ,

Danışman : Prof.Dr.Mehmet Ali GÜRKAYNAK

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı (Varsa) : Proses ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı : 2007

Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Mehmet Ali GÜRKAYNAK (Danışman)

Prof.Dr.Ayşe Zehra AROĞUZ

Doç.Dr.İsmail AYDIN

Doç.Dr. Gülten GÜRDAĞ

Yrd.Doç.Dr.Faruk ÖKSÜZÖMER

Katı Oksit Yakıt Hücre Elektrolitlerinin Mikroemülsiyon Yöntemi İle Nano Boyutta Hazırlanmaları

Dünyada fosil enerji kaynaklarının 50 yıllık ömürlerinin kaldığı öngörülmekte, buna karşılık endüstrileşmenin giderek artması, sürdürülebilir alternatif yeni enerji kaynaklarını gerekli kılmaktadır. Gelecekte dünyanın enerji ihtiyacının büyük bir kısmının hidrojen enerjisi teknolojileriyle karşılanması beklenmektedir. Yakıt hücreleri, verimli, ekonomik, sessiz ve çevre ile uyumlu enerji (hidrojen enerjisi) üretiminde kullanılan, gelecek kuşaklarda çok daha yaygın olarak kullanılacağı tahmin edilen önemli yaklaşımlardan biridir. Yakıt hücrelerinde, gazlardaki kimyasal enerji, düşük enerjili minimum hareketli parçalar içeren ve hava kirliliğine sebep olmayan elektrokimyasal bir proseste elektrik enerjisine dönüştürülür. Yakıt hücrelerinin etkin kullanımı ve yaygınlaşması, başta elektrolit olmak üzere anot/katot kombinasyonlarının geliştirilmesi ile de yakından ilgilidir. Ülkemizin bu teknolojilerden uzak kalamayacağı gerçeği göz önüne alındığında, ulusal yakıt hücresi araştırmalarının bu teknolojiyi oluşturan ana malzemeler üzerinde yoğunlaşması kaçınılmazdır.

Mikroemülsiyon, yağ ile suyun birbiri içerisinde mikro boyutlarda dağılmaları neticesinde oluşan emülsiyonlarıdır. Yakıt hücrelerindeki elektrolitin hazırlanış yöntemi, parçacıkların fiziksel özelliklerini, bu fiziksel özellikleri de yakıt hücrelerinin etkinliğini belirlediğinden dolayı, hazırlanma yönteminin önem kazandığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, katı oksit yakıt hücre (SOFC) nano boyutlu elektrolitlerinin hazırlanması ve bununla beraber elektrolitlerin mikro yapısal ve iyonik iletkenlikleri gibi özelliklerini geliştirecek farklı maddelerin ilavesi ile de yakıt hücrelerinin daha etkin hale getirilmesine çalışılmıştır.

Çalışmada temel olarak; mikroemülsiyon yöntemi ile katı yakıt hücre elektrolitlerinin nanoboyutta hazırlanması ve Ce, Sc gibi metallerin yapıya kazandırılmasına çalışmaktır.

Yakıt hücrelerinde kullanılan zirkonyum oksit esaslı elektrolitlerin, nano boyutta hazırlanmasında günümüze dek yapılan çalışmalar incelenmiştir. Bunlardan uniform parçacık eldesi ve maliyet açısından en avantajlı yöntem olarak, mikroemulsiyon yöntemi seçilmiştir. Nano boyuta indirgeyebilmek ve kıyas yapabilmek açısından Pechini yöntemi de denenmiştir. Elektrolitlerin nano boyuta indirgenmek istenmesinin temelinde, uniform yapı eldesi, iyonik iletkenliği, termal kararlılık, şok dayanımı, korozyon direnci, kimyasal aktivite, temas yüzeyini arttırması, sinterleme özelliklerini iyileştirmesi gibi uygulama alanlarında kolaylık ve etkinlik sağlamasına dayanmaktadır. Yapısında oluşan oksijen boşluklarıyla iyonik iletkenliğinin yüksekliği, elektrik iletkenliğinin ihmal edilebilir düzeyde ve kolay işlenebilir olması açısından Zr temel element olarak seçilmiştir.

Mikroemülsiyon yöntemi ile zirkonyum oksit esaslı elektrolit hazırlanmsında, yöntemin optimal koşulların literatür ışığında belirlenerek nano boyulu elektrolit hazırlanmasına ve XRD ,TEM, SEM analizleri ile elektrolit yapılarının aydınlatılmasına çalışılacaktır.