Sentetik kalsiyum silikat sentezi, karakterizasyonu ve uygulama alanlarının incelenmesi
Synthesis, characterization of synthetic calcium silicate and investigation of application fields
- Tez No: 599894
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA SUNA BALCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Kalsiyum silikatlar çeşitliliklerini birbirlerine yakın Ca/Si oranlarından alan hidrat ve anhidrat formda bulunan yapılardır. Ülkemizde ekonomik düzeyde üretimi söz konusu olmayan yüksek gözenekliliğe sahip bu yapılar hafif olmaları ve yüksek mekanik dayanımlarından dolayı ısı yalıtımında kullanım alanı bulurken, yüksek termal dayanımları ile de yangından korunma amacıyla şekillendirilerek veya yarı mamul madde olarak kullanılmaktadır. En yaygın kullanıma sahip olanlar hidrat formunda bulunan tobermorit (Ca5Si6O16(OH)2.5H2O) ve xonotlit (Ca6Si6O17(OH)2) yapılarıdır. Bu çalışmada tobermorit ve xonotlit fazlarına göre farklı besleme (Ca/Si: 0,83 ve 1,00) ve su/katı (10 ve 15) oranlarında sentez çalışmaları yürütülmüştür. Farklı sıcaklık (40, 60 ve 80oC) ve sürelerde (2 ve 4 saat) ön-reaksiyon işlemi gerçekleştirilmiş ve sonrasında filtrasyon yaparak veya yapmayarak, 200oC'de otojen basınçta otoklava yerleştirilip sentez tamamlanmıştır. Elde edilen ürünler oda sıcaklığında, etüvde 60oC'de ve -110oC'de dondurarak kurutma (freeze-dryer) teknikleri ile kurutulmuştur. Malzemenin termal davranışında, 250oC 'den sonra bağlı su ve -OH uzaklaşmasının başladığı ve 300 oC sonrası belirginleştiği, 700oC sonrası katı faz transformasyonun meydana geldiği görülmüştür. Bu faz geçişleri ile kalsinasyon sıcaklığı 300 ve 700oC olarak seçilerek sentez çalışmaları yürütülmüştür. Besleme oranlarının arttırılması ile kütle kayıpları ve XRD ile tipik C-S-H kristal pikleri tüm örneklerde görülmüştür. FT-IR analiz sonuçlarına göre ön reaksiyon sıcaklığı ve süresinin artması ve dondurarak kurutma ile Si-O bağlarının şiddetlenmesine yol açmıştır. Ürün sentez başarısı ICP-OES ile fazların kimyasal yapıları bulunarak desteklemiştir. TEM ve SEM görüntülerine göre kalsiyum oranı arttıkça daha yapışık folyo ve fibril görüntüler elde edilmiştir. Isı iletkenlik katsayıları beklenilen değer aralığında (
Özet (Çeviri)
Calcium silicates are structures in hydrate and anhydrate form that take their diversity result from Ca/Si ratios close to each other. These highly porous structures, which are not economically produced in our country, are used in heat insulation due to their light weight and high mechanical strength, while they are used as shaped or semi-finished materials for fire protection due to their high thermal resistance. The most commonly used ones are tobermorite (Ca5Si6O16 (OH)2.5H2O) and xonotlite (Ca6Si6O17(OH)2) in hydrate form. In this study, the synthesis is done at different feed ratios (Ca/Si: 0.83-1.00) according to tobermorite and xonotlite phases and at different water/solid ratios (10 and 15). Pre-reaction process is done at different temperatures (40, 60 and 80oC) and different times (2 and 4 hour) and thereafter, with or without filtration, the synthesis was completed in an autoclave at 200oC at autogenous pressure. The obtained products are dried at room temperature, at 60oC in oven and at -110oC by freeze-drying technique. It is seen that, in thermal behavior of material, the removal of bound water and -OH starts after 250oC and becomes apparent after 300oC, and solid phase transformation occurs after 700oC. The calcination temperature is selected as 300oC and 700oC according to these phase transitions, and synthesis studies are carried out. Typical C-S-H crystal peaks which are detected by X-ray diffraction patterns, and the mass loss with the increase in feed ratio are seen for all materials. According to the results of FT-IR analysis, increasing preheating temperature and time and freeze-drying method cause intensifying of Si-O bonds. The success of product synthesis is supported by identifying the chemical structures of the phases with ICP-OES. As the calcium content increase, more adherent foil and fibril images are obtained according to TEM and SEM images. Thermal conductivity coefficients are found within the expected range (
Benzer Tezler
- Development of porous ceramics for wastewater purification
Atık su filtrelenmesi için gözenekli seramiklerin geliştirilmesi
DAMLA ZEYDANLI
Doktora
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
DOÇ. DR. ÇEKDAR VAKIF AHMETOĞLU
- Kemik doku mühendisliği uygulamaları için saf ve klinoptilolit katkılı hidroksiapatit bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of pure and clinoptilolite doped hydroxyapatite compounds for bone tissue engineering applications
ESMA DALDİKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ZEHRA KOÇAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLÜFER KÜÇÜKDEVECİ
- Synthesis and characterization of graphene oxide-based self-healable nanocomposite hydrogels
Grafen oksit esaslı kendini onaran nanokompozit hidrojellerin sentezi ve karakterizasyonu
EZGİ BERFİN ÇEPER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN GÜNEY
- Pirinç kabuğu külünden magnezyum silikat sentezi
Synthesis of magnesium silicate from rice hull ash
DUYGU VAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖZGÜL ÖZCAN
PROF.DR. SELMA TÜRKAY
- Kalsik bor-silikatların duraylılık alanlarının deneysel incelenmesi: Ege bölgesi (Türkiye) hidrotermal mineralizasyon sistemlerine uygulanması
The Experimental investigation of stability field of calcic boro-silicates; application to the hydrothermal mineralisation systems of Aegean region (Turkey)
TOLGA OYMAN