Geri Dön

Kırmızı çamur-epoksi kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

Production and characterization of red mud-epoxy composites

PDF İndir

  1. Tez No: 736658
  2. Yazar: FATİH YUSUF ATEŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE KALEMTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Epoksi, Gama radyasyonu, Kırmızı çamur, Polimerler, Epoxy, Gamma radiation, Red mud, Polymers
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Günümüzde teknolojinin giderek gelişmesine rağmen üretim tesislerinde, üretimin farklı aşamalarında atık maddeler ortaya çıkmakta ve bu da çevreye zararlı etkiler bırakmaktadır. Bu tarz atıkların değerlendirilmesi hem çevre hem de kısıtlı kaynakların verimli bir şekilde kullanımı adına özellikle ülkemiz gibi gelişmekte olan ülkeler açısından daha fazla önem arz etmektedir. Kırmızı çamur da bu anlamda çevreye zararlı bir atık olarak gündemde yer almaktadır. Kırmızı çamur Bayer prosesiyle alümina üretim sürecinde ortaya çıkan ve karmaşık yapıya sahip bir endüstriyel katı atıktır. Alümina üretiminde kullanılan boksit mineralinin kostik soda ile liç işlemi sırasında genellikle bir ton alümina üretim sürecinde bir ile bir buçuk ton aralığında kırmızı çamur açığa çıkmaktadır. Kırmızı çamurun alüminyum üretim endüstrisinde önemli bir atık problemi haline gelmesi çamurun değerlendirilmesi için çok sayıda çalışma yapılmasına neden olmuştur. Kırmızı çamurun farklı alanlarda kullanımı sayesinde çevre kirliliği azalatılabilecek, depolama sorunu ortadan kaldırılabilecek, alüminyum üretim maliyeti düşürülebilecek ve metalurji sektörüne ekonomik katkı sağlanabilecektir. Bu çalışmada, Konya Eti Aluminyum firmasından temin edilen kırmızı çamur kullanılarak birkaç milimetre boyutlarında seramik küreler üretilmiş, üretilen bu seramik küreler epoksi reçine ile bir araya getirilerek kompozit malzemeler geliştirilmiştir. Üretilen seramik-polimer kompozitlerin karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, proses koşullarının seramik küre üretiminde meydana getireceği değişimler de incelenmiştir. Seramik küreler üretilirken farklı damlatma yükseklikleri (h = 15, 13, 12, 8,5 ve 7 cm) kullanılmış ve sonuçta en uygun damlatma yüksekliği 8,5 cm olarak belirlenmiştir. Ayrıca damlatma işlemi iki farklı çapta iğne kullanılarak, kalın olan için 2,5 mL/dk ve ince olan için ise 0,5 mL/dk besleme hızı uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Üretilen seramik küreler 1100oC ve 1200oC'de sinterlenmiş ve taramalı elektron mikroskobu incelemelerinde sinterleme sıcaklığının tane boyutu üzerinde çok önemli bir etkisinin olduğu görülmüştür. Sinterleme 1100oC'de gerçekleştirildiğinde mikroyapının nano, 1200oC'de gerçekleştirildiğinde ise mikron metre boyutlarında tanelerden oluştuğu belirlenmiştir. Seramik küreler daha sonra takviye malzemesi olarak epoksi reçineye soğuk döküm şeklinde katılarak farklı formasyonlarda kompozit malzemeler üretilmiştir. Hazırlanan polimer-seramik kompozitlerin gama radyasyonu soğurma performansları incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

Nowadays, despite the gradual development of technology, waste materials are produced at different stages of production in production facilities and this leaves harmful effects on the environment. Evaluation of such wastes is more important especially for developing countries such as our country in terms of both the environment and the efficient use of limited resources. In this sense, red mud is on the agenda as an environmentally harmful waste. Red mud is an industrial solid waste with a complex structure that occurs during the alumina production process by the Bayer process. During the leaching process of bauxite mineral used in alumina production with caustic soda, one ton of alumina production process generally produces between one ton and one and a half ton of red mud. The fact that red mud has become an important waste problem in the aluminum production industry has led to many studies for the evaluation of sludge. With the use of red mud in different areas, environmental pollution can be reduced, the storage problem can be eliminated, the cost of aluminum production can be reduced and an economic contribution to the metallurgy sector will be provided. In this study, ceramic spheres with a size of a few millimeters were produced using red mud, which is a Bayer process waste and supplied from Konya Eti Aluminum company, composite materials were developed by adding epoxy resin to these ceramic spheres and their characterization was investigated. In addition, the effect of process conditions on the formation of ceramic spheres was also investigated. Different drop heights (h = 15, 13, 12, 8,5 and 7 cm) were used when producing ceramic spheres, resulting in an optimal drop height of 8,5 cm. In addition, the dripping process was carried out using two different syringe tips with gray (2,5 mL/min speed) and green (0,5 mL/min speed) tips. As a result, it was observed that it did not have any effect on the formation of spheres, and production was continued with a gray-tipped needle, as it was possible to produce faster. The produced ceramic spheres were sintered at 1100oC and 1200oC, and microstructural examination with the help of SEM showed that the reinforcement particles were quite homogeneous and contained minimal porosity. Ceramic spheres were then added to the epoxy resin as a reinforcing material in the form of cold casting and composite materials in different formations were produced. Microstructural investigations of the produced samples were carried out with the help of SEM. Gamma radiation absorption performances of the samples were also investigated.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    799985

    Polistirenle modifiye epoksi reçine bazlı nanokompozit ve hibrit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of polystyrene modified epoxy resin based nanocomposite and hybrid composites

    NİMET ÖZMERAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLNARE AHMETLİ

  2. Tez No

    279026

    Seydişehir kırmızı çamur atığının seramik sanatında değerlendirilmesinin araştırılması

    The research of the evalution Seydisehir of red mud waste in ceramic art

    EMİNE KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Güzel SanatlarSelçuk Üniversitesi

    Seramik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FİKRET HACIZADE

  3. Tez No

    325440

    Kırmızı çamur katkılı tuğla üretiminin araştırılması

    An investigation on the effect of red mud addition on brick production

    MAHMUT LEVENT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL DEMİR

  4. Tez No

    356108

    Kırmızı çamur ile sulardan arseniğin giderilmesi

    Removal of arsenic from waters by using red mud

    SEREN NAMLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Cevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLAY BULUT

  5. Tez No

    634789

    Kırmızı çamur ve yüksek fırın cürufunun perlit esaslı geopolimer beton özelliklerine etkisi

    The effect of red mud and blast furnace slag on perlite based geopolymer concrete properties

    FATİH AKBULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. RIZA POLAT

Geri Dön