Materials Science and Engineering / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4719
Browse
7 results
Search Results
Research Project Tarihi yapılarda malzeme bozulmasının sınıflandırılması ve sorunların saptanmasına yönelik bir yöntem araştırılması(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2003) İpekoğlu, Başak; Böke, Hasan; Hamamcıoğlu Turan, Mine; Akkurt, Sedat; Çizer, ÖzlemTarihi yapıların özgün malzemelerinin olabildiğince korunması ve onların onarımlarında kullanılacak yeni malzemelerin özgün malzeme özellikleri dikkate alınarak belirlenmesi koruma çalışmalarının temel ilkelerindendir. Bu doğrultuda bu araştırmanın amacı, tarihi yapılardaki özgün malzemelerin korunabilmesi için gerekli olan çalışma etaplarını sistematik olarak örneklemektir. Çalışma kapsamında, seçilen tarihi bir yapıda malzeme çeşitlilikleri, bozulma çeşitlilikleri, malzemelerin fiziksel, mineralojik, yapısal ve kimyasal özellikleri belirlenmiş, meteorolojik verilerle bozulmaların ilişkisi araştırılmış ve koruma müdahaleleri için temel bilgiler oluşturulmuştur. Yapıda kullanılan malzemeler, malzeme bozulmaları ve yoğunluktan yapıya ait çizimler üzerinde belirtilmiştir. Yapıdan toplanan özgün malzeme örneklerinin fiziksel özellikleri (yoğunluk ve gözeneklilik); içerdikleri çözünen tuz oranlan, harç ve sıvalarda ham madde oranları tespit edilmiştir. Örneklerin mineralojik, yapısal ve kimyasal özellikleri, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM Scanning Electron Microscope) ve X ışınlan kırınım (X-Ray Diffraction) cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Her tarihi yapı, kendine özgü malzemeler ve sorunlar içermekle beraber özgün malzemelerin korunmasına yönelik çalışmalann belli etaplan izlemesi gerekir. Bu araştırma kapsamında ele alınan ve her tarihi yapıda uygulanabilecek çalışma etaplan; arazide yapı üzerinde gerçekleştirilecek çalışmalar, laboratuvar çalışmalan ve meteorolojik verilerin incelenmesi olarak üç başlık halinde önerilmiştir. Araştırma özelinde ele alınan tarihi yapının inşasında kayrak taşı, tuğla ve kireç harcı kullanılmıştır. Duvar yüzeylerinde kireç sıva, üst yapıda ise horasan sıva kaplama malzemesidir. Çalışma kapsamında yapılan incelemeler sonucunda, malzemelerde gözlenen bozulmalanmn ana kaynağının nem olduğu belirlenmiştir. Bozulmaların fazla olduğu bölgelerdeki malzemelerin, bozulmaların daha az olduğu bölgelerdeki malzemelere göre yoğunluklan düşük, gözeneklilikleri daha yüksek, içerdikleri çözünen tuz miktarlan fazladır. Yerden yükselen nem ve üst yapının tahrip olması nedeniyle yapının zeminden ortalama l m. yükseklikte ve üst bölümlerinde bulunan malzemelerde gözlenen bozulmalar daha yoğundur. Bu nedenle çevre drenajının yapılması ve üst yapıda gerekli onarını müdahalelerinin gerçekleştirilmesi birinci dereceden önem taşımaktadır. Bu temel müdahaleler yanı sıra onarım malzemeleri olarak seçilecek yeni kayrak taşlan ve tuğlaların nem ve sıcaklık değişimlerinde özgün malzemelerle benzer davranışı gösterecek temel fiziksel özelliklere sahip olması gerekmektedir. Özgün kireç harç ve sıvalann onanmında bunlann kompozisyonuna benzer kireç harç ve sıvalar kullanılmalıdır. Türkiye'de tarihi yapıların korunması konusunda yapılan çalışmalar, onların mimari özelliklerinin korunmasını içermektedir. Ancak, yapılarda kullanılan malzemelerin özellikleri, bozulma sorunlarının belirlenmesi ve bunlann değerlendirilmesi sonucu yapılacak müdahaleler ve müdahalelerde kullanılacak malzemelerin özellikleri konusunda çalışmalar gerçekleştirilmemektedir. Bu nedenle tarihi yapılara bilinçsizce müdahaleler yapılmaktadır. Bu çalışma, tarihi yapılarda Özgün malzemelerin korunmasının önemini vurgulaması ve konuyla ilgili çalışma etaplannı göstermesi açısından önem taşımaktadır.Research Project Frit fırını refrakterlerinin izotermal korozyon testi(2007) Akkurt, Sedat; Balıkoğlu, FatihProje kapsamında değişik sanayi kuruluşlarından refrakter numuneleri temin edilmiş ve bu numuneler SEM, EDX, XRD, Optik mikroskop ve mekanik test cihazı ile karakterize edilmişlerdir. Korozyon testlerinde kullanmak amacıyla alümina ve zirkonya krozeler imal edilmiştir. 15x15x115mm ebatlarında kesilen refrakter numuneler 1750o C kapasiteli dikey boru fırının sıcak bölgesinde bulunan ve içinde erimiş frit bulunan kroze üzerine sarkıtılmıştır. Frit eriyiği içinde önceden belirlenen sürelerde yarı daldırılmış durumda bekletilen numuneler fırının soğumasını takiben dikine dilimlenerek oransal alan kayıpları ölçülmüş ve korozyon miktarı belirlenmiştir. Testler hem opak ve hemde transparan frit ile yapılmıştır. Test düzeneği ayrıca refrakter numunelerin frit eriyiği içinde kısmen daldırılarak ve döndürülecek şekilde tasarlanmıştır. Refrakterlerin korozyon direnç ölçümleri öncelikle statik deneyler yapılarak incelenmiştir. Refrakter numunelere ilk olarak ön testler yapılarak sıcaklık, zaman parametreleri için çalışma aralığı öngörülmüştür. Refrakterlerin korozyon sonrası mikroyapıları postmortem incelemeleri için optik mikroskop, SEM ve XRD ile incelenmiştir. Sayısal korozyon verileri full faktöriyel dizayn kullanılarak planlanıp istatistiksel analize tabi tutularak ANOVA tablosu hazırlanmıştır. Dinamik testler ile frit fırınlarında eriyik akışına maruz kalan refrakterlerin korozyon davranışları gözlenmiştir. Mulitik tuğlaların andaluzit esaslı tuğlalara göre daha iyi performans gösterdikleri. Her iki alüminosilikat tuğlada da ZnO.Al2O3 fazının frit-tuğla arayüzeyinde çökeldiği gözlenmiştir.Article Citation - WoS: 23Citation - Scopus: 23Use of Polyethylene Glycol Coatings for Optical Fibre Humidity Sensing(Springer Verlag, 2008) Açıkgöz, Sabriye; Bilen, Bukem; Demir, Mustafa Muammer; Menceloğlu, Yusuf Z.; Skarlatos, Yani; Aktaş, Gülen; İnci, Mehmet N.Humidity induced change in the refractive index and thickness of the polyethylene glycol (PEG) coatings are in situ investigated for a range from 10 to 95%, using an optical waveguide spectroscopic technique. It is experimentally demonstrated that, upon humidity change, the optical and swelling characteristics of the PEG coatings can be employed to build a plastic fibre optic humidity sensor. The sensing mechanism is based on the humidity induced change in the refractive index of the PEG film, which is directly coated onto a polished segment of a plastic optical fibre with dip-coating method. It is observed that PEG, which is a highly hydrophilic material, shows no monotonic linear response to humidity but gives different characteristics for various ranges of humidity levels both in index of refraction and in thickness. It undergoes a physical phase change from a semi-crystalline structure to a gel one at around 80% relative humidity. At this phase change point, a drastic decrease occurs in the index of refraction as well as a drastic increase in the swelling of the PEG film. In addition, PEG coatings are hydrogenated in a vacuum chamber. It is observed that the hydrogen has a preventing effect on the humidity induced phase change in PEG coatings. Finally, the possibility of using PEG coatings in construction of a real plastic fibre optic humidity sensor is discussed.Article Citation - WoS: 69In-Situ Bulk Polymerization of Dilute Particle/Mma Dispersions(American Chemical Society, 2007) Demir, Mustafa Muammer; Castignolles, Patrice; Akbey, Ümit; Wegner, GerhardComposites of poly(methyl methacrylate) and various nanoscale inorganic particles (zinc oxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, silicon dioxide, and aluminum nitride) were prepared by in-situ bulk polymerization using 2,2′-azobis(isobutyronitrile) as initiator. The particles of ZnO, TiO 2, and ZrO2 were surface-modified by alkylphosphonic acids to render them dispersible in the monomer. The effect of these nanoparticles on the free radical polymerization was investigated. Regardless of chemical nature and size, the particles suppress the autoacceleration which would otherwise occur in the bulk free-radical polymerization of methyl methacrylate (MMA). A degenerative chain transfer is proposed to take place between surface-adsorbed water on the particles and propagating chain radicals. This reaction competes with normal termination. Formation of vinylidene chains ends originating from disproportionation is suppressed. In consequence, thermal stability of PMMA produced in the presence of particles is improved. Aggregation of individual particles upon polymerization has been observed and presumably is due to interparticle depletion attraction, even though the particles are individually dispersed in the monomer. Formation of particle clusters is suppressed when a difunctional monomer (e.g., ethylene glycol dimethacrylate) is used as comonomer. The cross-linked medium slows down the diffusion of the particles and therefore interferes with particle aggregation via a depletion mechanism.Article Citation - WoS: 263Palladium Nanoparticles by Electrospinning From Poly(acrylonitrile-Co Acid)-Pdcl2 Solutions. Relations Between Preparation Conditions, Particle Size, and Catalytic Activity(American Chemical Society, 2004) Demir, Mustafa Muammer; Gülgün, Mehmet A.; Menceloğlu, Yusuf Z.; Erman, Burak; Abramchuk, Sergei S.; Makhaeva, Elena E.; Khokhlov, Alexei R.; Matveeva, Valentina G.; Sulman, Mikhail G.Catalytic palladium (Pd) nanoparticles on electrospun copolymers of acrylonitrile and acrylic acid (PAN-AA) mats were produced via reduction of PdCl2 with hydrazine. Fiber mats were electrospun from homogeneous solutions of PAN-AA and PdCl2 in dimethylformamide (DMF). Pd cations were reduced to Pd metals when fiber mats were treated in an aqueous hydrazine solution at room temperature. Pd atoms nucleate and form small crystallites whose sizes were estimated from the peak broadening of X-ray diffraction peaks. Two to four crystallites adhere together and form agglomerates. Agglomerate sizes and fiber diameters were determined by scanning and transmission electron microscopy. Spherical Pd nanoparticles were dispersed homogeneously on the electrospun nanofibers, The effects of copolymer composition and amount of PdCl2 on particle size were investigated. Pd particle size mainly depends on the amount of acrylic acid functional groups and PdCl2 concentration in the spinning solution. Increasing acrylic acid concentration on polymer chains leads to larger Pd nanoparticles. In addition, Pd particle size becomes larger with increasing PdCl2 concentration in the spinning solution. Hence, it is possible to tune the number density and the size of metal nanoparticles. The catalytic activity of the Pd nanoparticles in electrospun mats was determined by selective hydrogenation of dehydrolinalool (3,7-dimethyloct-6-ene-l-yne-3-ol, DHL) in toluene at 90°C. Electrospun fibers with Pd particles have 4.5 times higher catalytic activity than the current PoVAl2O3 catalyst.Article Citation - WoS: 50Citation - Scopus: 65Modeling of Asymmetric Membrane Formation by Dry-Casting Method(Elsevier Ltd., 2004) Alsoy Altınkaya, Sacide; Özbaş, BülentMany polymeric membranes are produced by phase inversion technique invented by Loeb and Sourirajan in 1962. The dry-casting method is one of the major phase inversion techniques in which a homogeneous polymer solution consisting of solvent(s) and nonsolvent(s) is cast on a support and then evaporation of the casting solution takes place under convective conditions. In this paper, we model membrane formation by the dry-casting method. The model takes into account film shrinkage, evaporative cooling, coupled heat, and mass transfer and incorporates practical and reliable diffusion theory as well as complex boundary conditions especially at the polymer solution/air interface. The predictions from the model provide composition paths, temperature, and thickness of the solution. By plotting the composition paths on the ternary phase diagram, we ascertain the general structural characteristics of the membranes prepared from particular casting conditions. The predictive ability of the model was evaluated by comparing the results with the experimental data obtained from gravimetric measurements for cellulose acetate (CA)-acetone-water system. In an attempt to illustrate the importance of diffusion formalism on the predictions, recently proposed multicomponent diffusion theory and its simplified forms were utilized in the model. The computational results show that the critical factor for capturing the accurate behavior of membrane formation is the diffusion formalism utilized in the modelConference Object Microstructure-Performance Relation in Pmma-Based Open-Cell Porous Materials for High Pressure Ceramic Sanitaryware Casting(Trans Tech Publications, 2004) Ergün, Yelda; Dirier, C.; Yılmaz, M.; Tokman, C.; Tanoğlu, MetinThe ceramic whiteware/sanitaryware industry is rapidly undergoing to implement high-pressure casting techniques for ceramic article production. In these techniques, materials with open pore microstructure that allows drainage of water under applied pressure are needed. The polymethyl methacrylate (PMMA) based polymeric porous materials have become the most suitable type of materials for this purpose because of their short casting periods and high service lives. However, the superior service life and performance of these materials are closely related to the microstructure. In the present study, the porous materials with various compositions of the constituents in the emulsion were produced to effect the microstructure of PMMA-based materials. The variations on the pore microstructure were interrelated to the performance of the material for high-pressure sanitaryware casting. The pore morphology and water permeability of the samples was measured using optical and SEM microscopy and permeability measurement techniques, respectively. The compressive collapse stress and modulus values were determined by performing compression testing. The results showed a significant interrelation between microstructure and the performance of the PMMA-based ceramic mould materials.