Yangın güvenlik kablosu üretiminde kullanılabilecek silikon kauçuk karışımlarında seramikleşme sürecinin araştırılması
Investigation the ceramicization process in silicone rubber mixtures used in fire safety cables production
- Tez No: 991834
- Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN EMİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, yangın güvenlik kablolarında kullanılmaya elverişli seramikleşebilir bir silikon kauçuk karışımı geliştirmek ve söz konusu karışımın üretim, maliyet ve yangın koşullarında devre bütünlüğünü sağlayabilme açısından endüstriyel ölçekte kullanılabilirliğini değerlendirmek amaçlanmıştır. Yangın anında kablo üzerinde oluşan yüksek sıcaklık ve alev etkisi altında yalıtımın şekilsel kararlılığını koruması ve iletkenlerin kısa devreye gitmesini engelleyecek bir“seramik bariyer”oluşturması; bina güvenliği, tahliye süreleri ve kritik sistemlerin çalışmaya devam etmesi açısından önem taşımaktadır. Bu amaç doğrultusunda baz polimer olarak vinil-metil silikon kauçuğu (VMQ) seçilmiş; farklı tip ve oranlarda inorganik dolgu maddesi, platin katalizör ve viniltrimetoksi silan içeren silikon kauçuk karışımları hazırlanmıştır. Formülasyonların standart kablo üretim proseslerine uygun koşullarda işlenebilirliği reometre analizleri ile incelenmiş; kür karakteristikleri üzerinden proses penceresi ve üretilebilirlik açısından uygun bileşim aralıkları belirlenmiştir. Vulkanizasyon sonrası mekanik performans ve servis koşullarına karşı dayanımın değerlendirilmesi amacıyla çekme-kopma testleri uygulanmış; yaşlanma etkileri aynı testler üzerinden karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır. Seramikleşme davranışını incelemek için numuneler kül fırınında yakılmış, oluşan seramik yapıların bütünlüğü/çatlak oluşumu ve şekil koruma kabiliyeti gözlemlenmiş; seramik fazın mekanik dayanımı basma mukavemeti testleri ile karakterize edilmiştir. Deneysel çalışma, Design-Expert programı kullanılarak tasarlanan 29 farklı formülasyon üzerinden yürütülmüştür. En uygun formülasyon(lar)ın belirlenmesinde çok kriterli bir seçim yaklaşımı izlenmiş; öncelikle yüksek mekanik özellikler sergileyen ve yaşlanma testinden yüksek derece ile geçen formülasyonlar filtrelenmiş, ardından seramikleşme sonrası bütünlük ve basma mukavemeti sonuçları dikkate alınarak kablo uygulamalarına en elverişli adaylar değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, uygun dolgu kombinasyonları ve katkı seçimiyle VMQ tabanlı silikon kauçuk harmanlarının hem işlenebilirlik hem de yangın sonrası seramik dayanımı açısından kablo uygulamalarına uyarlanabilir potansiyel sunduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the aim was to develop a ceramifiable silicone rubber compound suitable for use in fire safety cables and to evaluate the compound's industrial-scale applicability in terms of manufacturability, cost, and its ability to maintain circuit integrity under fire conditions. Under fire exposure, the insulation is expected to retain its dimensional stability under high temperature and flame and to form a“ceramic barrier”that prevents the conductors from short-circuiting; this is critical for building safety, evacuation times, and the continued operation of essential systems. For this purpose, vinyl-methyl silicone rubber (VMQ) was selected as the base polymer. Silicone rubber compounds containing inorganic fillers of different types and loadings, a platinum catalyst, and vinyltrimethoxysilane were prepared. The processability of the formulations under conditions compatible with standard cable manufacturing processes was investigated by rheometer analyses, and suitable composition ranges were identified in terms of the processing window and manufacturability based on curing characteristics. To assess post-vulcanization mechanical performance and resistance to service conditions, tensile tests (tensile strength and elongation at break) were conducted, and aging effects were comparatively interpreted using the same tests. To examine ceramification behavior, specimens were fired in a muffle furnace, and the integrity of the resulting ceramic structures crack formation and shape retention capability was visually evaluated; the mechanical strength of the ceramic phase was characterized by compressive strength tests. The experimental study was carried out on 29 different formulations designed using the Design-Expert software. A multi-criteria selection approach was applied to identify the most suitable formulation.: First, formulations exhibiting high mechanical properties and strong performance in the aging test were filtered; subsequently, candidates most favorable for cable applications were evaluated by considering post-ceramification integrity and compressive strength results. The findings indicate that, through appropriate filler combinations and additive selection, VMQ-based silicone rubber compounds can offer an adaptable potential for cable applications in terms of both processability and post-fire ceramic strength.
Benzer Tezler
- Yazdırılabilir piller için açık atmosferde kararlı polietilen oksit esaslı polimer elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of air-stable polyethylene oxide based polymer electrolytes for printable batteries
BEYZA BATU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUD TOKUR
- Flexible optoelectronic biointerfaces using quantum dots and pseudocapacitive materials for photoelectric stimulation of neurons
Nöronların fotoelektrik uyarımı için kuantum nokta ve pseudokapasitör malzeme tabanlı esnek optoelektronik biyoarayüzler
ONURALP KARATÜM
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT NİZAMOĞLU
- Enhanced out of boundary uwb based localization for industrial digital twins
Endüstriyel dijital ikizler için alıcı alanın dışında uwb tabanlı konumlandırma iyileştirmesi
LÜTFÜ SİRAC KÜÇÜKARABACIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ
- Endüstriyel robotik kol için kavisli ray mekanizması ile sürüş sistemi tasarımı
Design of cable drive system with curved rail mechanism for industrial robotic arm
MEHMET ERDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN BAYAR
- Nükleer santrallerde yangından korunmanın önemi ve COMPBRN III kodu kullanılarak tipik bir dizel jeneratör odasında yangının modellenmesi
Importance of fire safety in nuclear power plants and modelling fire in a generic EDG room by COMPBRN III
MİRAÇ BAHADIR ÖZTEMİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Nükleer MühendislikHacettepe ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞULE ERGÜN