Enhancement of the thermal isolation properties of polyurethane foams used in household cooling devices
Ev tipi soğutma cihazlarında kullanılan poliüretan köpüklerin çeşitli katkı maddeleriyle yalıtım özelliklerinin iyileştirilmesi
- Tez No: 804801
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİLAY GİZLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bu tez öncelikle buzdolabı ve dondurucu gibi soğutucu cihazların izolasyonun iyileştirilmesine odaklanmaktadır. Soğutma cihazları, dünyadaki en yaygın ev aletleridir. Enerji verimliliğini artırmak önemli bir kriterdir. Bu nedenle piyasa izolasyon sistemini iyileştirmeye yönelmektedir. Poliüretan, polimerler arasında kritik öneme sahip olan bir malzemedir. Poliüretanlar kapsamlı bir ticari çevrede farklı tiplerde kullanılmaktadır. Bu çalışmada rijit poliüretan köpük üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu sert köpükler genellikle buzdolaplarında izolasyonu sağlamak için kullanılmaktadır. Poliüretanın izolasyon yeteneklerini artırmak için farklı katkı malzemeleri kullanılmıştır. İzolasyon yeteneklerini izolasyon kalınlığını artırarak malzemenin daha da verimli bir şekilde izolasyon yeteneği kazandırılması hedeflenmiştir. Bu çalışmada üçü doğal olmak üzere dört farklı dolgu malzemesinin poliüretan köpük ısı yalıtım özelliklerine etkisi üzerine çalışılmıştır. Doğal dolgu olarak fındık, ceviz ve yumurta kabukları üzerinde çalışılmıştır. Ana amaç doğal döngü içinde bulunan malzemelerin geri dönüşüme katkı sağlanması ve polimer yapısına dahil edilmek istenmiştir. Dolgu malzemesinin tane yapısı poliüretanın termal iletkenlik, hücre yapısı ve hücre boyutunu değiştirebileceğini gözlemlemeye çalışıldı. Ek olarak aerogelin %10 ve %15 katkılı poliüretan üzerindeki etkileri de incelendi. Ağırlıkça %10, %15, %20 ceviz kabuğu ve ağırlıkça %10, %15 fındık kabuğunun yanı sıra ağırlıkça %10, %15, %20 değerinde yumurta kabuğu kullanıldı. Araştırma esnasında; yoğunluk, Thermogravimetrik, Fourier dönüşümlü kızılötesi titreşimi, hücre morfolojisi, kapalı hücre sayısı, basınç testi, termal iletkenlik, mikroskop incelemesi ve taramalı elektron ile gözlemleme yapılmıştır. Kullanılan dolgu malzemeleri, rijid poliüretan üzerinde genel anlamda olumlu etkilere sebep olduğu gözlemlenmiştir. Hücre yapısındaki küçülme, hidrofobik davranışlar, kapalı hücre yapıları ve termal-mekanik davranışlar gözlemlendiğinde dolgu malzemelerinin etkilerini görmekteyiz.
Özet (Çeviri)
This thesis primarily focuses on improving insulation from refrigerators and freezers. Cooling devices are the most common household appliances in the world. Increasing energy efficiency is an important criterion. For this reason, the market tends to improve the insulation system. Among the polymers, polyurethane is a material with critical importance. Different types of polyurethanes are used in an extensive commercial environment. In this study, studies were carried out on rigid polyurethane foam. These rigid foams are generally used to provide insulation in refrigerators. Different additives have been used to increase the isolation capabilities of polyurethane. It is desired that the material, whose insulation capabilities are not increased by increasing the insulation thickness, should gain the ability to insulate more effectively. Studies were carried out on 4 different filling materials. Three of them are natural filling materials. It has been studied on hazelnuts, walnuts and egg shells. The main purpose is to contribute to the recycling of materials in the natural cycle and to be included in the polymer structure. In addition, it was desired to observe the effects of the aerogel material, which has a strong thermal conductivity, on the polyurethane. The process to be observed in the beginning was as follows; We have tried to observe that the grain structure of the filling material can change the thermal conductivity, cell structure and gas flow structure of the polyurethane. In addition, the effects of aerogel 10%, 15% wt on polyurethane were also investigated. In addition to 10%, 15%,20% by weight walnut shell and 10%, 15% by weight hazelnut shell, 10%, 15% and 20% by weight egg shells were used. Primarily, 5% and 20% of the filling material in hazelnut and walnut shells was turned into powder and used in powdered pieces. During the research; Thermogravimetric, Fourier transform infrared spektrofotometer, compression strength test and scanning electron microscopy were executed on all filling samples. In addition, cell angle, cell wall and cell structure were investigated. It has been observed that the filling materials used cause positive effects on rigid polyurethane in general. When the shrinkage in the cell structure, hydrophobic behavior, closed cell structures and thermal – mechanic behaviors are observed, we see the effects of the filling materials.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of hybrid nanofiller reinforced polyurethane nanocomposites
Hibrit nanodolgu takviyeli poliüretan nanokompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
AMIR NAVIDFAR
Doktora
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- The synthesis and thermal properties of novel organic phase change materials
Yeni organik faz değişim malzemelerinin sentezi ve termal özelliklerinin belirlenmesi
AHMET ALPER AYDIN
Doktora
İngilizce
2010
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASANCAN OKUTAN
- Bor ve mineral katkılı selülozik yalıtım malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
Production of boron and mineral reinforced cellulosic insulation material and its characterization
İBRAHİM ETHEM KARAAĞAÇLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2012
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- Termoplastik poliester elastomerin özelliklerinin farklı elyaf türleri ve pomza ilavesiyle iyileştirilmesi
Enhancement of the properties of thermoplastic polyester elastomer with different fiber species and pumice addition
YAHYA GÖKBERK KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER YILMAZ
- Kapalı hacim yalıtımının yüksek sıcaklıklarda ısı geçişi ve enerji tüketimine etkisinin incelenmesi
A study for the effect of enclosure insulation material on heat transfer and energy consumption at high temperatures
EREN DİKEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU