Development of polymer-based microcapsule reinforced composite material
Polimer esaslı mikrokapsül takviyeli kompozit malzemenin geliştirilmesi
- Tez No: 893102
- Danışmanlar: PROF. DR. TARIK EREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Her geçen gün artan nüfus, teknolojik gelişmeler ve bunların beraberinde artan yaşam standartları tüm dünyada ihtiyaç duyulan enerji talebini arttırmaktadır. Bu nedenlerden dolayı enerji depolama ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı iyi birer alternatiftir. Enerjinin farklı türleri çeşitli yöntemlerle depolanabilir. Bu alanda yapılan çalışmalar incelendiğinde faz değişim malzemelerinin (FDM'lerin) kullanıldığı görülmektedir. Bu malzemeler termal enerji depolayabilir ve faz değişim sürecinde büyük miktarda gizli ısıyı emebilir ve serbest bırakabilir. Ancak bu malzemelerin termal kararlılığı ve uzun süreli özelliğini koruyamaması gizli ısı depolamanın kullanımında karşılaşılan bazı sorunlardır. Bu sorunların çözümü için FDM'lerin kapsülleme veya bir konteyner içinde saklama şeklinde uygulaması üzerine çalışmaların yapıldığı görülmektedir. Tez çalışmasında polimetil metakrilat-polietilen glikol esaslı kopolimerler sentezlenmiş ve ticari parafin (ticari RT-28, RUBITHERM®) kapsüllenmiştir. Kapsülleme verimliliği ve ısı depolama kapasitesi değerlendirildikten sonra, (i) Stöber prosesi ile silika, (ii) karboksimetil selüloz (CMC) ve (iii) ticari silikat çözeltisi (Flexdub) ile ikinci bir katmanın kaplaması yapılmıştır. Elde edilen kapsüllerin kimyasal yapıları FTIR kullanılarak analiz edilmiş, termal davranışları TGA ve DSC ile değerlendirilmiş, yüzey morfolojisi ve mikroskobik yapısının incelenmesi için TEM, yüzey elementel analizi için XPS kullanılmıştır. Kapsüllerin 100 °C de ve 50 termal döngü sonrasında kararlı olduğu görülmüştür. Çift kaplama sonrası özellikle ticari silikat çözeltisi (Flexdub) ile çift katmanlı FDM'nin 140 °C de kararlı olduğu gözlenmiştir. İki katmanlı kapsüllerin ekstrüder hattında davranışını incelemek için polipropilen matrikse belli oranda ekleme yapılmış ve elde edilen kompozitin faz değişim özelliği incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
The increasing global population, technological advancements, and the resulting rise in living standards have significantly boosted the global demand for energy. Consequently, energy storage and the use of renewable energy sources present many alternatives. Various methods can be employed to store different forms of energy. Studies in this field have highlighted the use of phase change materials (PCMs), which can store thermal energy and absorb or release large amounts of latent heat during phase transitions. However, issues such as thermal instability and the inability to maintain long-term properties pose challenges to the use of latent heat storage. To address these problems, research has focused on encapsulating PCMs or storing them within a container. In this thesis, polymethyl methacrylate-polyethylene glycol-based copolymers were synthesized, and commercial paraffin (commercial RT-28, RUBITHERM®) was encapsulated. After evaluating the encapsulation efficiency and heat storage capacity, a second layer coating was applied using (i) the Stöber process with silica, (ii) carboxymethyl cellulose (CMC), and (iii) a commercial silicate solution (Flexdub). The chemical structures of the obtained capsules were analyzed using FTIR, their thermal behaviors were assessed with TGA and DSC, and TEM was used to examine the surface morphology and microscopic structure, while XPS was employed for surface elemental analysis. The capsules were found to be stable at 100 °C after 50 thermal cycles. It was observed that particularly the double-layered PCM coated with the commercial silicate solution (Flexdub) remained stable at 140 °C. To investigate the behavior of double-layered capsules in an extruder line, a certain amount was added to a polypropylene matrix, and the phase change property of the obtained composite was analyzed.
Benzer Tezler
- Kendi kendini onarabilen termoset polimer matrisli kompozitler geliştirilmesi
Development of self-healing thermoset polymer matrix composites
NOUR JOBRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA ÇİĞDEM GÜLDÜR
- İlaç salım özellikli nanolifli medikal tekstil yüzeylerinin geliştirilmesi
Development of nanofibrous medical textile surfaces with drug release properties
HÜLYA KESİCİ GÜLER
Doktora
Türkçe
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA CENGİZ ÇALLIOĞLU
- 3D-uv biyo-yazıcı tekniği ile hibrit doku iskelelerinin hazırlanması ve uygulama etkinliğinin incelenmesi
Preparation of hybrid tissue scaffolds with 3D-uv bioprinting technique and investigation of application effectiveness
ÖZGE TEZEL
Doktora
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
- Isıl enerji depolama kapasitesine sahip UV ışınlarıyla sertleşebilen kompozit yapıların geliştirilmesi
Development of UV-curable composite materials for thermal energy storage
EMRE BAŞTÜRK
- Development of novel phase change materials with classical and supramolecular approaches
Klasik ve supramoleküler yaklaşımlarla yeni faz değişim malzemelerinin geliştirilmesi
EDA RENDE KILIÇ
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH AYDOĞAN
PROF. DR. AHMET ALPER AYDIN