Muz lifi takviyeli kompozit malzemenin üretimi ve termal analizi
Production and thermal analysis of banana fiber reinforced composite
- Tez No: 604690
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Bu çalışmada; doğal malzeme kullanımının öneminin çok daha iyi anlaşıldığı ülkemizde ve dünyada tarım yoluyla en fazla üretilen ürünlerden mısır nişastası matrisli ve muz lifi takviyeli bir kompozitin üretimi ele alınmaktadır. Üretilen bu kompozitin mekanik, termal ve akustik özellikleri belirlenmiştir. Mısır nişastasından elde edilen termoplastik nişasta düşük mekanik özellikler gösterirken; muz lifi takviyesi sayesinde daha iyi mekanik özellikler gösteren bir kompozitin üretimi sağlanmıştır. %50 takviye oranındaki kompozitle, çekme mukavemeti değeri 3.7 MPa'dan 15.98 MPa'a yükseltilmiş ve bu durum %430'luk bir mukavemet artışı sağlamıştır. Termoplastik nişasta %30 gliserin ve %20 su muhtevası ile üretildiğinde ısı iletim katsayısı ölçümleri sonucu 0,72 W/m.K'lık bir değer elde etmiştir. %30 takviye oranında ısı iletim katsayısı 0,531 W/m.K iken oran %80'e çıkarıldığında değer 0,188 W/m.K'a gerilemektedir. %80 takviye oranlı kompozitin ısı iletim katsayısı, saf termoplastik nişastanın ısı iletim katsayısının %26.1'i mertebesine düşmektedir. Deneysel ölçüm metodunun yanında nümerik ve analitik metotlar ile de ısı iletim katsayısı ölçülüp karşılaştırma yapılmıştır. Karşılaştırma sonuçlarına göre deneysel ölçüme en yakın değerlerin sırasıyla; Paralel model, Ansys APDL, Geometrik model, Maxwell modeli ve Seri model olduğu gösterilmiştir. Üretilen kompozitlerin ses yutum performans kriteri NRC değerine göre en yüksek değer %80 takviye oranındaki kompozitte görülmüş ve değer %10.5 olarak ölçülmüştür. Doğada çözünme testi sonuçlarına göre ise TPS dört hafta gibi bir sürede tamamen çözünürken muz lifi içeren kompozitler dört haftada %30 mertebesinde çözünmektedir. Bu kompozit gerek ısı iletimi değeri gerekse mikroorganizmalara duyarlılığından ötürü izolasyon malzemesi kriterlerini sağlayamazken sadece hava almayacak ortamlarda kullanılarak ısı ve ses yalıtımına katkı sağlayabilme potansiyeline sahiptir.
Özet (Çeviri)
In this study, the importance of the use of natural materials is emphasized. Therefore a composite material containing corn starch and banana fiber which are the most produced agricultural products all around the world is analyzed. The mechanical, thermal and acoustic properties of this composite are determined. While the thermoplastic starch shows low mechanical properties through banana fiber reinforcement, it is possible to produce composite with better mechanical properties. A composite with 50% reinforcement increases the tensile strength value from 3.7 MPa to 15.98 MPa, resulting in an increase of 430%. When thermoplastic starch is produced with 30% glycerin and 20% water content, it obtains 0.72 W/m.K as a result of heat conduction coefficient measurements. While the thermal conductivity coefficient is 0.531 W/m.K at 30% reinforcement ratio, it decreases to 0.188 W/m.K value when the ratio is increased to 80%. The thermal conductivity coefficient of the composite with 80% reinforcement ratio decreases to 26.1% of the thermal conductivity coefficient of pure thermoplastic starch. In addition to experimental measurement method, thermal conductivity coefficient is measured and compared with numerical and analytical methods. According to the results of the comparison, the values closest to the experimental measurement are as follows; Parallel model, Ansys APDL, Geometric model, Maxwell model and Serial model. In regard to the sound absorption performance criterion NRC value of the composites, the highest value is 10.5% in the composite with 80% reinforcement ratio. According to the results of the degradation rate test, TPS is completely dissolved in a period of 4 weeks, while 30% of the composites containing banana fiber dissolve in 4 weeks. This composite has the potential to contribute to heat and sound insulation by being used only in air-tight environments, while it cannot meet the insulation material criteria due to its thermal conductivity coefficient value and sensitivity to microorganisms.
Benzer Tezler
- Kimyasal iyileştirme işleminin muz lifi takviyeli polioksimetilen kompozitlerin mekanik ve termal özelliklerine ektisinin incelenmesi
Investigation of influence of chemical remediation on the mechanical and thermal properties of banana fiber reinforced polyoxymethylene composites
ÇAĞDAŞ GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiMunzur ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AKAR DOĞAN
- Muz lifi takviyeli poliolefinlerin mekanik termal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical thermal and morphological properties of banana fiber reinforced polyolefins
ÇETİN AŞAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiMunzur ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YILMAZ KISMET
- Muz lifinden tekstil ürünlerinin eldesi ve sürdürülebilir moda içerisinde tasarıma uygulanması
Textile products obtaining from banana fiber and application to design in sustainable fashion
BİRSEN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Giyim EndüstrisiSüleyman Demirel ÜniversitesiSanat ve Tasarım Ana Sanat Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇ
- Muz lifinden mikrokristalin selüloz elde edilmesi ve gıda katkı maddesi olarak ekmekte ve kekte kullanım olanaklarının incelenmesi
Extracting microcrystalline cellulose from banana fiber and determining conformity for use in bread and cake as a food additive
NİSA DURAK
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM CERTEL
- Anadolu kaynaklı doğal liflerle takı tasarımları
Jewelry designs with natural fibers from Anatolia
ELİFE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
El SanatlarıÇankırı Karatekin ÜniversitesiSanat ve Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HACER NURGÜL BEGİÇ