Rheological characterization and extrusion of alumina based pastes for the preparation of tubular ceramic membrane supports
Tübüler seramik membran desteklerinin hazırlanmasına yönelik alümina bazlı hamurların reolojik karekterizasyonu ve ekstrüzyonu
- Tez No: 447116
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU, DR. FATMA BURCU ALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Chemical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alümina, Alümina seramik, Membran teknolojileri, Reoloji, Reolojik özellikler, Alumina, Alumina ceramic, Membrane technologies, Rheology, Rheologic properties
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Membranlar biyokimyasal ayırma süreçleri, tekstil, kağıt ve metal endüstrisi gibi farklı endüstrilerde saflaştırma ve ayrıştırma işlemleri için kullanılmaktadır. Seramik membranlar genel olarak seçici oksit katmanlarının tübüler seramik destekler üzerine konulmasıyla oluşturulur. Katı madde oranları yüzde 55 seviyesine kadar olan ve ana ortam sıvısı su olacak şekilde hazırlanan alumina hamurlarından, seramik tübüler membranlar hazırlanmıştır. Bağlayıcı malzeme olarak böhmit ile birlikte farklı molekül ağırlıklarınıa sahip hidroksi selülöz eterler kullanılmıştır. Hamur hazırlanışında gliserin yağlayıcı olarak kullanılmıştır. Ön çalışmalar için orifice tipi kalıpta ram extrüzyon kullanılmış ve veriler mekanik mukavemet test cihazıyla alınmıştır. Alümina hamur ekstrüzyonu farklı L/D oranlarına sahip kapileri kalıplar kullanılarak farklı ekstrüzyon hızlarında ram ekstrüderi ile gerçekleştirilmiş ve alınan veriler aynı test cihazıyla Benbow Bridgwater modeli kullanılarak analiz edilmiştir. Çeşitli hamurların reolojik özellikleri 4 ve 6 parametreli modellere bağlı olarak belirlenmiştir. 6 parametreli modelin alumina hamurlarıyla daha yakın ekstrüztyon grafiklerine sahip olduğu belirlenmiştir. Hazırlanan seramik hamurlarının viskoziteleri model parametreleri o, 1, ve n kullanılarak hesaplanmıştır. Tübüler seramik hamurlarının şekillendirilmesi piston ekstrüder kullanılarak yapılmış ve hamurunun reolejisi ve kompozisyonuna bağlı olarak piston ekstrüder basıncı 20-90 bar arasında değişiklik göstermiştir. Ekstrüde edilmiş tübüler destekler kurutulup organik bağlayıcılarından arındırılmış ve %40 poroziteye sahip mekanik olarak güçlü membran destekleri elde etmek amacıyla 1525ºC'de ısıl işlem uygulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Membrane applications in the industry currentlyis dominated by polymeric membranes, however, in recent years the development of ceramic membranes gained significant attention because of their superior chemical/thermal stability and corrosion resistance. The separation capacities of ceramic membranes basically depend on the nature of the selective oxide layers formed on the inner surfaces of tubular ceramic supports. Ceramic tubular membrane supports were prepared from alumina pastes, with solid loadings as high as 55 vol. % and water was used as the major liquid phase. Boehmite along with hydroxypropyl cellulose ethers with different molecular weightswere used as binder materials. Glycerol was used as a lubricant in the paste formulations. Extrusion of alumina paste was conductedwith a ram extruder using capillary dies with a series of L/D ratios at different extrusion velocities and the data was analyzed by using Benbow and Bridgwater model. The rheological properties of various pastes were determined according to the 4 and 6-parameter models.The six parameter model was concluded to better represent the experimental data. The viscosities of the paste batches were also determined by using the model parameters o, 1, and exponent n. The pastes were determined to have a shear thinning behaviour Piston extruder was used for shaping of tubular ceramic supports and the pressure varied in the 20-90 bar range with paste composition and rheology. The tubular extruded supports were dried, debinded to burn out organic binders and sintered at 1525ºC for the formation of about 40% porous mechanically strong membrane supports.
Benzer Tezler
- Extrusion and rheological characterization of cement-based materials containing different types of clays
Çimento esaslı değişik türden killer içereren malzemelerin ekstrüzyon ve reolojik karakterizasyonu
EYLÜL MİNA AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR
- Reactive processing and characterization of anhydride/hydroxyl and anhydride/epoxy functionalized blends
Anhidrid/hidroksil ve anhidrid/epoksi fonksiyonel grupları içeren polimer karışımlarının reaktif olarak işlenmesi ve özelliklerinin belirlenmesi
GÖKNUR BAYRAM
Doktora
İngilizce
1999
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
- Plastik ekstrüzyon tezgahında polimer malzeme karakterizasyon sisteminin kurulması
Creating of polymer material characterization setup with plastic extrusion machine
BURCU CİVELEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONURALP ULUER
- Production and characterization of polyester/poly(methyl methacrylate) and acrylonitrile butadiene styrene terblends and nanocomposites
Poliester/polimetil metakrilat/akrilonitril stiren bütadien üçlü karışımları ve nanokompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
MEHMET ALİ ORAL
Doktora
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
DR. OSMAN GÖKHAN ERSOY
- Synthesis and microrheological characterization of printable hydrogels
Basılabilir hidrojellerin sentezi ve mikroreolojik karakterizasyonu
BÜŞRA KÖKSAL
Doktora
İngilizce
2026
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ