Rheological properties of high filled suspensions
Yüksek yoğunluktaki suspansiyonların reolojik özellikleri
- Tez No: 56762
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Reoloji, Paralel disk, Kayma oluşması, Katı-sıvı Süspansiyonları. -vu, Rheology, Parallel disk, Slip effects, Solid-liquid Suspensions. -iv
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Konsantre süspansiyonların işlendiği imalat prosesleri, bu süspansiyonların temel reolojik davranışlarının bilinmesini ve kontrolünü gerektirir. Bu malzemelerin dökülmesi, karıştırılması ve aktarılması genellikle viskozitenin kesme hızına, partikül konsantrasyonuna ve partikül boyutuna göre değişiminin bilinmesini gerektirir. Bu çalışmada yüksek yoğunluktaki süspansiyonların reolojik karekterizasyonu, Newtonyen bir sıvı (Hydroxyl-terminated-polybutadiene), HTPB, ve iki farkh boyuttaki alüminyum tozunu ( hacımsal ortalama partikül çapları: 10.40pm ve 5.03um ) hacım olarak %30 ve üzerinde kullanarak, ayrıca cam küreleri ( hacımsal ortalama partikül çaplan: 150 um ve 45.94um) hacmi olarak %50 ve üzerinde kullanarak HAAKE paralel disk reometresi ile yapılmıştır. Çalışmada -v-reometre duvarlarında kayma(slip) oluşmasının incelenmesine ağırlık verilmiştir. Duvarda kayma etkilerini düzeltmek ve kayma hızım kesme gerilimine göre elde etmek için deneyler çeşitli disk aralıkları kullanılarak yapılmıştır. Böylece katı miktarının, partikül boyutlarının ve sıcaklığın, kayma hızı, kayma katmam kalınlığı ve gerçek viskozite üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Ortalama çaplan 5. 03 um olan alüminyum süspansiyonları hacım olarak %50' lik konsantrasyonlara kadar reometre duvarlarında herhangi bir kayma göstermemiştir. Diğer partiküllerin süspansiyonları ise azami katı alma oranlarına yakın konsantrasyonlarda duvarda kayma göstermiştir. Bu süspansiyonlarda, kayma hızı kesme gerilimi ile lineer bir artış göstermiş ve sabit kesme geriliminde kayma hızı sıcaklığın artması ile birlikte artmıştır. Deneysel bulgular süspansiyonun kayma katmam kalınlığını ve gerçek viskosite davranışını açıklığa kavuşturmuştur. Kayma katmam kalınlığı partiküllerin çaplan arttıkça artmış ve kayma katmanının çoğu durumda sıcaklıktan bağımsız olduğu görülmüştür. Belli bir (dolgu miktarı /azami katı alma oram), m, değerine kadar kayma katmam kalınlığı sıfir olmuştur. Ancak bu katman /m değeri anınca aniden yükselmiş, daha sonra ise ty$m değerine göre azalma göstermiştir. Süspansiyonların viskozitesi sıcaklık ile azalmış ve kan madde konsantrasyonu ile artmıştır. Hacım olarak yüzde 40'ın üzerinde katı madde içeren alüminyum suspansiyonları ile hacmi olarak %50'nin üzerinde cam küreler içeren süspansiyonlar Newtonyen olmayan bir davranış sergilemişlerdir. Bu süspansiyonlar deney sıcaklığının artması ile azalan akma gerilimi(Yield stress) göstermişlerdir. - ? -vı-Duvarda kayma göstermeyen süspansiyonlarda, viskozite, partikül boyutunun azalması ile aitmiş, fakat süspansiyon duvarda kayma gösterdiğinde, tersi bir oluşum gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Manufacturing processes in which concentrated suspensions are handled, require understanding and control of the basic theological behavior of these suspensions. The casting, mixing, and transfer of such materials generally require knowledge of the variation of viscosity with the shear rate as well as with concentration and particle size. m this study, the rheological characterization of highly filled suspensions consisting of a Newtonian matrix (Hydroxyl-terminated-polybutadiene), HTPB, mixed with two different sizes of aluminum powder (the volumetric mean particle diameters: 10.40[im and 5.03|im) 30% and above by volume and two different sizes of glass beads (the volumetric mean particle diameters: 150.0jxm and 45.94jim) 50% and above by volume was performed employing a HAAKE parallel disk rheometer -Hi-with emphasis on the wall slip phenomenon. In order to correct for wall slip effects and obtain the slip velocity versus shear stress information, the experiments were done using multiple gap separations. Then the effects of the solid content, particle size and the temperature on the slip velocity, slip layer thickness and true viscosity were investigated Suspensions of aluminum with mean diameter of 5.03umti did not show slip at any concentration up to 50% by volume. Suspensions of the other particles exhibited slip at the wall at concentrations close to their maximum packing fraction. In these suspensions, the slip velocity increased linearly with the shear stress, and at constant shear stress, the slip velocity increased with increasing temperature. The experimental findings were further elucidated to determine the slip layer thickness and the true viscosity behavior of the suspensions.The slip layer thickness increased with increasing size of the particles and in most cases was found to be independent of temperature. Up to a certain value of ( filler content / maximum packing fraction), 4>//4>m.The viscosity of the suspensions decreased with the temperature and increased with the filler content The suspensions of aluminum particles above 40% filler content by volume and suspensions of glass beads above 50% filler content by volume showed Non-Newtonian behavior and also exhibited yield stress which was found to decrease with increasing temperature. In suspensions which did not show slip at the wall, viscosity increased with decreasing particle size of the fillers, but when the suspension showed slip at the wall opposite trends were observed.
Benzer Tezler
- Sondaj çamuru uygulamaları için kil-polimer etkileşimlerinin belirlenmesi
Determination of the clay-polymer interaction for drilling mud applications
EREN KARGI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- Pompa betonlarında işlenebilirliğin harç fazının reolijisine dayanarak belirlenmesi
Estimation of the pumpability of concretes from the mortar phase rheology
KEMAL TUŞAT YÜCEL
Doktora
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. SÜHEYL AKMAN
- Development of rGO/PANI/PVA-Based Electrospun Nanocomposites
rGO/PANI/PVA esaslı Nanokompozitlerin Elektrodokuma ile Üretilmesi ve Geliştirilmesi
SAJJAD GHOBADİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
YRD. DOÇ. FEVZİ ÇAKMAK CEBECİ
DOÇ. DR. MELİH PAPİLA
- Alev geciktirici nanokompozit kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of fire-retardant nanocomposite coatings
HAVVA KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL PEHLİVAN
- Experimental and numerical investigation of rubber whether strip extrusion
Başlık çevirisi yok
NAYYEF AHMED TALIB
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR ERTUNÇ