Geri Dön

Yakın kızılötesi yansıtıcı, hidrofobik ve anti-bakteriyel yüzey özelliklerine sahip multifonksiyonel kaplamalı ısı yalıtım malzemelerinin üretimi

Production of multifunctional coated thermal insulation materials with near-infrared reflective, hydrophobic and anti-bacterial surface properties

PDF İndir

  1. Tez No: 779657
  2. Yazar: EMRE YAVUZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİYAZİ UĞUR KOÇKAL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Metalurji Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Chemistry, Metallurgical Engineering, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 175

Özet

Bu tez çalışmasında NIR yansıtıcı, hidrofobik ve anti-bakteriyel yüzey özelliklerine sahip multifonksiyonel kaplamalı ısı yalıtım malzemeleri üretilmiştir. Isı yalıtım malzemeleri, inorganik temelli plakalar ve üzerine uygulanan multifonksiyonel kaplamaları içermektedir. Plaka üretiminde bağlayıcı olarak kullanılan inorganik temelli TEOS/MTMS bağlayıcısı sol-jel yöntemi ile sentezlendi. Genleştirilmiş hafif malzemeler (cam, vermikulit ve perlit) ve SiO2 aerojel kullanılarak hazırlanan karışımlarda sentezlenen bağlayıcının kullanılması, basınç altında sıkıştırılması ve termal olarak kürlenmesi ile çeşitli plakalar geliştirildi. Plaka üretiminde kullanılan SiO2 aerojel miktarının plakaların kimyasal, fiziksel, termal ve mekanik özellikleri üzerine olan etkisi incelendi. Plaka yüzeylerinin fonksiyonel hale getirilmesi için öncelikle NIR yansıtıcı kaplamalar TEOS/MTMS bağlayıcısı ile farklı renkteki NIR yansıtıcı pigmentin birlikte kullanılması ile geliştirildi. Pigment konsantrasyonunun NIR yansıtıcılık, yüzey morfolojisi ve ıslanabilirlik üzerine olan etkisi araştırıldı. NIR yansıtıcı kaplamaların yetersiz özelliklerinin iyileştirilmesi için hidrofobik ve anti-bakteriyel ikinci katman kaplamalar üretildi. Bu kapsamda hidrofobik-antibakteriyel ve anti-bakteriyel alkoksisilan bileşikleri sentezlendi. TEOS/MTMS bağlayıcısı içerisinde sentezlenen alkoksi silanların kullanılması ile ikinci katman kaplamalar hazırlandı. Geliştirilen plakaların kimyasal yapıları; FT-IR, XRD ve elementel analiz, fiziksel özellikleri; görünür yoğunluk, ıslanabilirlik, uzun dönem su emme ve SEM, termal özellikleri; ısı iletkenlik katsayısı, TG ve yanma testi, mekanik özellikleri; basınç ve çekme dayanımı analizleri ile incelendi. Sentezlenen bileşiklerin kimyasal yapıları FT-IR, NMR (1H, 13C ve 29Si) ile karakterize edildi. Kaplamaların NIR yansıtıcılık özellikleri UV-VIS-NIR spektral yansıtıcılık analizi, hidrofobisiteleri temas açısı histerezisin analizi, morfolojileri SEM ve AFM analizi, mekanik özellikleri tutunma ve çizilme direnci testi ile belirlendi. Ayrıca kaplamaların anti-bakteriyel, kolay temizlenebilirlik ve uzun süreli performans özellikleri araştırıldı. Tez kapsamında geliştirilen plakaların yangına karşı dirençli, düşük su emme (28 günde %3.24 ± 0.01) ve düşük ısı iletkenlik katsayısına (0.057 W/m.K) sahip olduğu saptandı. Elde edilen kaplamalar NIR bölgede %83 yansıtıcılık, hidrofobik karakter ve düşük temas açısı histerezis (

Özet (Çeviri)

In this study, multifunctional coated thermal insulation materials with infrared-reflective, hydrophobic and anti-bacterial surface properties were produced. Thermal insulation materials are composed of inorganic-based plates and multifunctional coatings. Inorganic-based TEOS/MTMS binder used as a binder in plate production was synthesized by the sol-gel method. Various plates were developed under pressure and thermally curing conditions by using the synthesized binder with expanded lightweights (glass, vermiculite and perlite) and SiO2 aerogel mixture. The effect of the amount of SiO2 aerogel was investigated in terms of the chemical, physical, thermal and mechanical properties of the plates. Infrared-reflective coatings were developed by using different colour infrared-reflective pigments in the TEOS/MTMS binder to functional the plate surface. The effect of pigment concentration on infrared reflectivity, surface morphology and wettability was investigated. To improve the inadequate properties of infrared-reflective coatings, hydrophobic and anti-bacterial second-layer coatings were developed. In this scope, hydrophobic-anti-bacterial and anti-bacterial alkoxysilane compounds were synthesized. Second layer coatings were prepared by using synthesized alkoxy silanes in TEOS/MTMS binder. Chemical structures of the developed plates; FT-IR, XRD and elemental analysis, physical properties; apparent density, wettability, long-term water absorption and SEM, thermal properties; thermal conductivity coefficient, TG and fire test, mechanical properties; analyzed by compressive and tensile strength analyses. Developed plates were analysed in terms of chemical structure (FT-IR, XRD and elemental analysis), physical (apparent density, wettability, long-term water absorption and SEM), thermal (thermal conductivity coefficient, TG and fire test), and mechanical (compressive and tensile strength analyses) properties. Coating's Infrared-reflectance, hydrophobicity, morphology and mechanical properties were characterised by UV-VIS-NIR spectral reflectance analysis, contact angle hysteresis analysis, SEM and AFM analysis, and adhesion and scratch resistance tests, respectively. In addition, the anti-bacterial, easy-to-clean and long-term performance properties of the coatings were investigated. It was determined that the plates developed within the scope of the study were fire resistant, low water absorption (3.24 ± 0.01% in 28 days) and low thermal conductivity coefficient (0.057 W/m.K). The obtained coatings showed 83% reflectivity in the NIR region, hydrophobic character and low contact angle hysteresis (

Benzer Tezler

  1. Tez No

    418944

    Gama ışınlarına maruz kalmış ZrO2 ince filmlerin karakterizasyonu

    The characterization of ZrO2 thin films irradiated with gamma radiation

    DEFNE ABAYLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN

  2. Tez No

    497152

    Kızılötesi (IR) ışınları yansıtan kaplamalı kumaş yapılarının geliştirilmesi

    Development of coated fabric structures which reflect infrared rays

    SEMİH SORUÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KANIK

  3. Tez No

    859169

    Yakın kızılötesi (NIR) yansıtıcı pigmentlerle binalarda ısı absorpsiyonunun azaltılması

    Reducing heat absorption in buildings with near-ir (NIR)reflecting pigments

    PINAR AYGENER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT AKAY

  4. Tez No

    893505

    Development of high near-infrared (NIR) reflective black pigments

    Yüksek yakın kızılötesi (NIR) yansıtıcı siyah pigmentlerin geliştirilmesi

    EMRE TOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BUĞRA ÇİÇEK

  5. Tez No

    680372

    Novel low shrinkage thermoplastic olefins with cool pigments additives: Design, preparation and performance evaluation

    Soğuk pigment katkı maddeli, düşük kalıp çekmeli yeni termoplastik olefinler: Tasarım, hazırlama ve performans değerlendirmesi

    ÇAĞLA GİRİŞKEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU

Geri Dön