Effect of temperature, solvent type and additives on the properties of mesophase pitch based carbon foam
Sıcaklık, çözücü ve ek karbon malzemelerin mezofaz zift bazlı karbon köpüğünün özelliklerine etkilerinin incelenmesi
- Tez No: 151270
- Danışmanlar: PROF. DR. EKREM EKİNCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
SICAKLIK, ÇÖZÜCÜ VE EK KARBON MALZEMELERİN MEZOFAZ ZİFT BAZLI KARBON KÖPÜĞÜNÜN ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ ÖZET Yeni ve ileri karbon malzemelerin miktarı her geçen yıl hızla artmaktadır ve bu malzemeler bir çok yeni teknolojinin üretiminin yanında var olan teknolojilerin de daha kolay ve iyi sonuçlar vermesinde çok önemli rol oynamaktadırlar. Karbon köpüğü bu malzemeler için iyi bir örnektir ve bir çok potansiyel endüstriyel kullanım alam bulunmaktadır. Karbon köpüğün kullanım alanları iki ana başlık altında incelenebilir. Uçak, Uzay ve Savunma endüstrilerinde karbon köpüğünün kulanım alanları termal koruma sistemleri, ısı transfer sistemleri, uydu antenleri, düşük ağırlıklı zırh, radar gizleme malzemeleri, optik benç ve hafif aynalar olarak sıralanabilir. Ticari olarak karbon köpüğü kullanımı; kompozit malzemeler, yakıt pili elektrotları, pil elektrotları, makine bileşenleri, katalitik konvertör, yüksek sıcaklık yalıtım, yapısal yalıtılmış paneller, fren balataları, yangına dayanıklı malzemeler, diş implant, kemik protezleri, enerji absorblayıcı ve engelleyici bariyerler, ve aşındırıcı aletler olarak sıralanabilir. Karbon köpüğü 1960'lardan beri değişik malzemelerden üretilmektedir. Mezofaz ziftten elde edilen karbon köpüğünün popülaritesi özellikle açık gözenek yapısı, yüksek ısıl iletkenliği ve düşük yoğunluğundan dolayı diğer karbon malzemelere nazaran artış göstermiştir. Yüksek ısıl iletkenliğine sahip karbon köpüğünün uygulamaları konusundaki çalışmalar henüz başlangıç aşamasındadır. Yapılan bu çalışmada, Mezofaz zift bazlı karbon köpüğünün üretilmesinde uygulanan proses şöyledir; mezofaz zift alüminyum kalıba koyulur ve otoklava yerleştirilir. Burada erime noktasının üzerine kadar ısıtılır, sisteme basınç verilir. Basıncın hızlıca boşaltılmasıyla sağlanan içinden bağlantılı gözenekli yapı elde edilir.Daha sonra sırasıyla stabilizasyon ve karbonizasyon yapılması ile karbon köpüğü ele geçirilir. Bu yöntemle elde edilen karbon köpüğü stereo mikroskop, Taramalı elektron mikroskop, cıva porozimetre ve sıkıştınlabilirlik testi ile karakterize edilir. Üretilen karbon köpüklerinin yoğunlukları ölçülmüştür. Karakterizasyon sonuçlarına göre ise değişik proses şartlarında üretilen karbon köpüğünün yapısı belirlenmiş olur. Bu çalışmada değişik sıcaklıklar, çözücü tipleri ve ek karbon malzemeler kullanılması ile karbon köpüğü üretimi deneyleri gerçekleştirilmiştir. ıxYapılan deneylerin sonucunda, artan sıcaklıkla daha homojen, yoğun, dayanıklı ve gözenekli karbon köpüğü elde edilmiştir. Çözücü ve ek karbon ilavesi, elde edilen karbon köpüğün kalitesini düşürmüştür.
Özet (Çeviri)
EFFECT OF TEMPERATURE, SOLVENT TYPE AND ADDITIVES ON THE PROPERTIES OF MESOPHASE PITCH BASED CARBON FOAM SUMMARY The past years have been age of development of new and advance materials as well as production of new technologies; these materials bring new and important applications and ideas for further research. Carbon foam is one of the important examples of the new carbon materials. Carbon foam is widely used in many industrial areas. Potential markets and applications for Carbon foam can be divided in two categories. In Aerospace and defence industry carbon foam used in this industry in optical benches and lightweight mirrors, thermal protection systems, heat transfer systems, lightweight antennas, stealthy materials and lightweight armor. In commercial category carbon foam used as composite tooling, abrasive tools, battery and fuel cell electrodes, brake disks, engine components, catalytic converters, heat exchangers, energy absorbing crash barriers, structural insulated panels, high temperature insulation, fire doors and blocks, bone surgery material and tooth implants. Various precursors to obtain carbon foam have been known since 1960's. Mesophase pitch-based carbon foams are being popular in the field of carbon materials, for the case of carbon foams its popularity is due to producing high pore structure, high thermal conductivity and low density. Research and application work about the high thermal conductivity carbon foams are at the beginning stage. In this study, mesophase pitch based carbon foam is produced. In the production pitch is introduced into a mold, and the mold placed in an autoclave. The autoclave is heated above the melting temperature of the pitch. Then, the autoclave is pressurized using nitrogen in the system. System is depressurized rapidly to release the applied pressure and the volatile matter evolved in the mesophase matrix to form carbon foam structure. The raw carbon foam in the mold is stabilized at an elevated temperature in an air atmosphere and; finally carbonization step leads to obtain carbon foam. Carbon foam produced with this technique was characterized with stereomicroscopy, scanning electron microscopy (SEM), mercury Porosimetry, and compressive testing. Also density of the samples was measured. The structures and properties of the produced carbon foams are investigated with respect to the parameters involved and further using the characterization results. The parameters, investigated are foaming temperature, solvent addition and additives. As a result of these experiments it is found that; more homogenoes, interconnected, better structured, higher density, higher compressive strentgh and higher porosity carbon foams are derived with increase in temperature. Addition of solvents, isotropic pitch and graphite powder to mesophase also decreased the product quality. viu
Benzer Tezler
- Su bazlı inşaat boyalarının performansına farklı dolgu maddelerinin etkilerinin incelenmesi
Evaluation of the effects of various fillers on the performance of waterbased architectural paint
SEHER GENÇ TAŞDELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Non periferal konumlarda florlu gruplar içeren tetra-sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi, fotofizikokimyasal ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of photophysicochemical and biological activities of tetra substituted phthalocyanines containing fluorinated moieties on non-peripheral positions
ÇETİN ÇELİK
- Glikolüril, oligomerleri ve türevleri
Glycoluril, oligomers and derivatives
ESRA TUNÇEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Farklı tip nanotanecik ve iyonik katkıların PVDF'nin mikroyapısına ve kristallenme davranışına etkilerinin incelenmesi
Investigation of effects of different nanoparticles and ionic additives on the microstructure and crystallization behavior of PVDF
ONUR KÜÇÜKLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAŞGÖZ
- UV ışınları ile sertleşebilen polimerik kaplamaların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of UV-cured polymeric coatings
TÜLAY YILMAZ İNAN