Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
7 results
Search Results
Master Thesis EPDM Kauçuk Bileşiklerinde Si-kerf'in Dolgu Maddesi Olarak Kullanımı: Mekanik ve Termal Özellikler(2025) Aksoy, Özge; Demir, Mustafa Muammer; Gökelma, MertolBu tez çalışmasında, güneş paneli üretiminde oluşan silikon kerf (Si-kerf) atığının, etilen-propilen-dien monomer (EPDM) esaslı kauçuk bileşiklerinde takviye edici dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Sürdürülebilirlik hedefleri doğrultusunda yapılan bu çalışmada, Si-kerf'in farklı oranlarda kullanıldığı bileşiklerin reolojik davranışları, mekanik özellikleri, termal dayanımları ve yaşlanma sonrası performansları incelenmiştir. ASTM ve SAE J20 standartlarına uygun olarak yürütülen deneysel çalışmalarda, numuneler çekme testi, sertlik, yaşlanma dayanımı, şişme analizi ve çapraz bağ yoğunluğu ölçümleriyle karakterize edilmiştir. Ayrıca, hacimsel şişme yöntemi kullanılarak çapraz bağ yoğunluğu hesaplanmış, Flory-Rehner denklemi ile sayısal değerler elde edilmiştir. SEM ve EDX analizleri, Si-kerf parçacıklarının EPDM matrisi içinde yüzey modifikasyonuna ihtiyaç duymadan iyi dağılabildiğini ve dolgu-polimer etkileşiminin yeterli olduğunu göstermiştir. Elde edilen bulgular, geri kazanılmış silikanın özellikle %10–20 oranlarında kullanıldığında, CB100 referans bileşiği ile yakın hatta üstün mekanik ve termal performans sergilediğini göstermektedir. %20 Si-kerf ve %80 karbon siyahı içeren CB80–Skf20 formülasyonu, çekme dayanımı, çapraz bağ yoğunluğu ve termal yaşlanma performansı açısından en dengeli sonucu vermiştir. Bu çalışma, Si-kerf'in kauçuk endüstrisinde çevreci ve ekonomik bir alternatif olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir.Master Thesis Alüminomagnezyum Alaşımlarının Alüminotermik İndirgeme Yöntemiyle Üretimi(2025) Fırdous, Rouman; Gökelma, MertolBu çalışma, alüminyumun erime noktasının üzerindeki sıcaklıklarda uygulanan alternatif bir ısıtma ve eritme süreci ile alüminyum-magnezyum (Al-Mg) alaşımlarının 'alüminotermik' indirgeme yöntemiyle üretimini incelemekte; ardından önemli özelliklerin, mikroyapısal değişimlerin ve çeşitli faz oluşumlarının belirlenmesi amacıyla kapsamlı bir termodinamik analiz gerçekleştirmektedir. Analiz için gerekli temel termodinamik veriler, çeşitli deneysel çalışmalardan elde edilen literatür kaynaklarından alınmış ve Thermo-Calc ile FACTSAGE programları kullanılarak hesaplanmıştır. Normal atmosfer basıncında, (8–15 wt%) aralığında değişen Mg içeriklerine sahip alaşımlar üretilmiş ve yavaş soğutma yöntemiyle bileşimsel homojenlik sağlanmıştır. Bu çalışmanın temel amacı, doğrudan Al-Mg alaşımlarının üretilmesi ve katılaşma sırasında oluşan fazların tartışılmasıdır. Birincil magnezyum üretim yöntemi olan 'Pidgeon prosesi' ile alternatif alüminotermik yöntem karşılaştırıldığında, karbon salınımı olmayan, kolay ve ekonomik bir yöntem sunduğu görülmektedir. Bu çalışmanın hedefleri arasında, sıvı saf alüminyum ve Al-Si alaşımında magnezyum aktivitesi ölçümleri, mikroyapı evriminin izlenmesi, farklı faz oluşumlarının karşılaştırılması ve sıvı alüminyumda Mg çözünürlüğünün incelenmesi yer almaktadır. Ayrıca, Al-Mg alaşımı üretiminde sıcaklık, fırında bekletme süresi, hammadde oranları ve fırın atmosferinin etkileri; özellikle Mg çözünürlüğü, aktivitesi ve MgO indirgenmesi açısından araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, daha yüksek sıcaklıkların ve inert atmosfer koşullarının Mg çözünürlüğünü artırdığı, ayrıca silisyum varlığının MgO'nun indirgenmesini önemli ölçüde iyileştirdiği belirlenmiştir. Al-Mg alaşımlarında yeterli demir içeriğinin bulunması ve silisyumun sentezleyici olarak rol oynamasıyla FIMC (demir içeren ara metalik bileşik) fazının oluştuğu gözlemlenmiştir.Master Thesis The Effects of Manganese Concentration on the Mechanical Properties of A356 Aluminum Alloy Wheels Produced by Low Pressure Die Casting(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Kaya, Ahmet Yiğit; Gökelma, Mertol; Davut, KemalAlüminyum, otomotiv endüstrisinde her geçen gün daha önemli hale gelmektedir. Genellikle alüminyum alaşımından yapılan otomobil jantları, geri dönüşüm verimliliği, yüksek özgül mukavemeti, termal iletkenliği, işlenebilirliği ve korozyon direnci nedeniyle tercih edilmekte ve hafiflikleriyle araçların artan performansına ve yakıt verimliliğine katkıda bulunmaktadır. Alüminyum alaşımlı jantlar belirli mekanik standartları karşılamak zorundadır. Bu konudaki büyük bir endişe, geri dönüştürülmüş alüminyum alaşımlarının bu mekanik gereksinimleri karşılayıp karşılayamayacağıdır. Alüminyum alaşımlarında geri dönüştürülmüş hurda oranı arttıkça, empüritelerin karışması ve birikmesi önemli sorunları beraberinde getirmektedir. Bu çalışmada demir içeriğinin zararlı etkilerini ortadan kaldırmak için Mn kullanılmıştır. Mangan varlığı demir intermeteliklerinin olumsuz etkilerini nötralize eder, böylece ikincil alüminyumun güvenlik açısından kritik uygulamalarda kullanılmasına olanak tanır. Bu amaçla ağırlıkça %0,040 (şarj 1), ağırlıkça %0,069 (şarj 2) ve ağırlıkça %0,14 (şarj 3) Mn içeren A356 alaşımlı otomobil jantları alçak basınçlı döküm yöntemiyle döküldü. İntermetalikler incelenerek Mangan etkilerinin görülebilmesi amacıyla optik mikroskop incelemesi yapılmış ve bu görüntüler ImageJ yazılımı yardımıyla sayısal verilere dönüştürülmüştür. Üretilen jantların mekanik özellikleri sertlik ölçümü, çekme testi ve Charpy darbe testi yapılarak incelenmiştir. Charpy darbe testi sonucunda oluşan kırılma yüzeyleri SEM ve EDX yardımıyla incelenmiştir. Beklendiği gibi, sertlik ve akma dayanımı değerleri tüm numunelerde benzer davranış sergilemiştir. Bölgesel artış ve azalışlar vardır. İstatistiksel analizler sonrasında, Mn konsantrasyonu ile mekanik özellikler arasında güçlü olmayan negatif doğrusal bir korelasyon gözlenmiştir. Dolayısıyla, Mn ilavesi mekanik özelliklerdeki düşüş için tek ve en güçlü parametre değildir. Darbe enerjisi, uzama ve akma dayanımında olduğu gibi en-boy oranı ve tane/mm2 üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Ancak akma dayanımı ve uzamanın aksine, en-boy oranı tane/mm2'ye göre daha hassastır.Master Thesis Characterization and Recyclability of Pharmaceutical Blisters(01. Izmir Institute of Technology, 2023) Çapkın, İrem Yaren; Gökelma, Mertol; Akkurt, Sedat; Gökelma, Mertol; Akkurt, SedatPackaging is one of the largest industries in the world. Pharmaceutical blister packages are the most preferred packaging type in the pharmaceutical industry. Especially after the COVID-19 pandemic, the use of pharmaceutical packaging has become widespread with the increasing demand for drugs. Pharmaceutical blister packages typically contain thin sheets of plastic and aluminium and generate substantial solid waste. Since these packages have a multi-layered and complex structure, they are difficult to recycle. Before recycling, plastic and aluminium need a separation process. Chemical separation or thermal processes can be used for separation. The aim of this study is to characterize different pharmaceutical blister types with SEM-EDS (Scanning electron microscopy- Energy dispersive X-ray spectroscopy), TGA (Thermogravimetric Analysis), DSC (Differential scanning calorimetry), ICP-MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry), and FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) and to review the different reagents used in the pharmaceutical blister layer separation process. In addition to thermal degradation, the parameters and results of the separation processes were evaluated using hydrochloric acid, formic acid, acetic acid, sulfuric acid, ethanol, acetone, and organic solvents. It also evaluates the recyclability of the separated layers (plastic and aluminium). Its recyclability was evaluated by melting the aluminium fraction under salt consisting of a mixture of NaCl-KCl-CaF2. The plastic fraction was obtained in solid and liquid form by thermal degradation and analysed by GC-TCD (Gas Chromatography-Thermal conductivity detector).Master Thesis Remelting Behaviour of Pure and Az63 Magnesium Chips(01. Izmir Institute of Technology, 2023) Yörük, Pınar; Gökelma, Mertol; Akkurt, SedatMagnesium is a widely used light metal in many areas such as the automotive, aerospace, and medical industries. Magnesium has become widely used in industrial applications despite its poor corrosion resistance and high cost. It has great machinability, weldability, and remarkable mechanical properties such as lightweight, strength, and creep resistance. Magnesium is considered by the European Union as a critical raw material. The demand for magnesium has been increasing and it is used as a substitute for other heavy materials in many applications. Thus, recycling magnesium scrap is important due to limited raw material accessibility and environmental concerns. Secondary sources of magnesium should contribute to the economy and the procedure should be as efficient as possible to prevent metal loss. Magnesium is typically remelted under a salt flux (chloride and fluoride mix) which removes the surface oxides and other contaminants from the metal or under a cover gas that covers the surface against oxidation. This research studies the effects of salt composition, different fluorides, and the compaction degree of turnings on the recovery efficiency of pure and AZ63 magnesium alloy chips that were remelted under different chemical compositions of NaF, CaF2, MgCl2, KCl, and NaCl salt fluxes. The purpose is to minimize the metal loss and increase the coalescence ability of the metal. Metal yield and coagulation efficiency were reported XRD, SEM-EDX, XRF, and TGA analysis were performed for the characterization of chips and remelted samples. The melting point and density of the salt fluxes were determined by the FactSage software.Master Thesis Characteristic Properties and Recyclability of Aluminium Beverage Cans and Coffee Capsules(Izmir Institute of Technology, 2022) Önen, Rabia; Genç, Aziz; Gökelma, MertolRecycling is an effective way to reduce environmental pollution. Recycled aluminium uses 95% less energy than primary production. Therefore, there is a high demand for more efficient recovery technologies. Aluminium is used in transportation, consumer products, and electronics. Short life cycles, thin walls, and surface coatings make aluminium recycling difficult. This study focuses on UBCs and coffee capsules' properties and recyclability (CCs). A lab-scale electrical resistance heating chamber furnace was used for the de-coating and remelting experiments. The coatings were characterized using Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive Spectroscopy (SEM/EDS). As a result of the study, it was found that thermal pre-treatment temperature is more critical for alloys that have high Mg content due to their oxidation tendency. Suitable thermal pre-treatment temperature was observed between 520 to 550 °C for the samples. On the other hand, when the volatile organic content of the scraps was analyzed, it was observed that clean UBCs and CCs contain 2.2% and 9% volatile organic content, respectively, but it can be increased with increasing drink rest inside of it. A result of these experiments shows that the metal yield can differ up to 3.5% due to the drink residues (sugar). Also, it was observed that high-density pressing of the samples prior to the de-coating process increases the amount of the entrapped carbonaceous materials and decreases the de-coating efficiency. Finally, it was observed that samples with low wall thicknesses should be remelted under a salt flux to prevent oxidation and allow coalescence.Master Thesis Synthesis of Titanium-Based Powders From Machining Waste by Using the Hydrogenation-Dehydrogenation Method(Izmir Institute of Technology, 2022) Çuhadaroğlu, Zeynep; Genç, Aziz; Gökelma, Mertol; Genç, Aziz; Gökelma, MertolSustainability and recycling activities have gained importance in almost every field all over the world. Many studies are conducted to recycle titanium and titanium alloys owing to their outstanding properties like low density, biocompatibility, corrosion resistance, and high strength-to-weight ratio. Although they offer superior properties, their usage is limited due to their high production cost and potential to generate waste, and therefore, recycling activities in this area should be expanded using an appropriate method. Cold hearth melting, vacuum arc re-melting, and hydrogenation and dehydrogenation process are widely used for recycling titanium scraps in industry. Among them, the hydrogenation and dehydrogenation (HDH) process has a significant environmental and economic impact. In this thesis, titanium powders were synthesized from additive manufacturing turnings. Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo turnings were used as starting materials on which HDH characteristics were not investigated in the literature. Both hydrogenation and dehydrogenation parameters were studied to reach optimum conditions. Our results revealed that hydrogenation was accomplished at 500 °C for 120 minutes with 5 °C/minute heating rate. The optimum dehydrogenation condition was found at 600 °C for 90 minutes. Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo powder with average 56 μm particle size was synthesized; however, hydrogen and oxygen concentrations in the powder were not at the desired level and non-spherical shaped powders were produced end of the process.