Nano boyutlu köpükleyici ile cam köpüğü üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Binalarda harcanan enerjinin % 82 si ısıtma ve soğutma için kullanılmaktadır. Bu ise Türkiye'de harcanan enerjinin % 26'sına denk gelmektedir. Enerjisinin % 70' ini ithal eden ülkemizde tüketilen bu enerjiyi azaltmak için yapılan çalışmalar, öncelikli konular arasında yer almaktadır. Isıtma ve soğutmada enerji tasarrufu sağlamanın en etkili yolu nitelikli malzemeler ile yapılan ısı yalıtımından geçmektedir. Cam köpüğü; cam veya cam benzeri malzeme eriyiklerine bir takım gazlar veya gaz oluşturucu maddeler eklenerek oluşturulmuş yüksek kabarcık içeriğine sahip camdır. Sonuç olarak ortaya çıkan gözenekli cam çok hafif olup yüksek basınç dayanımına ve boyutsal stabiliteye sahiptir. Bu özelliği cam köpüğünün özellikle termal ve akustik olarak nitelikli bir yapısal yalıtım malzemesi olarak kullanılmasını sağlar. Özellikle atık camların hammadde olarak kullanılması ile üretilen cam köpüğü malzemesi nitelikli bir yalıtım malzemesi olmasının yanı sıra çevreyi koruyan katma değerli bir ürün olacaktır. Teknolojinin gelişmesi ve malzemelerin nano boyutlarda üretilebilmesi malzeme özelliklerinin kontrol edilebilirliğini arttırmıştır. Nano boyutlu köpükleyici, büyük tane boyutlardaki köpükleyici malzemelere göre üretim proseslerinde farklılık oluşturmakta, köpük cam üretimi sırasındaki reaksiyonların verimini artırmaktadır.Bu tez kapsamında atık cam ve yeşil renkli düz cam türlerinin ve alümina (Al2O3) etkisinin köpükleyici olarak nano boyutlu SiC kullanılmış cam köpüğü üretimine etkisi incelenmiştir. Ve üretilmiş olan numuneler için hacim artışı, ağırlık kaybı, mineralojik analiz (XRD), mikroyapı incelemesi (SEM), basınç dayanımı, görünür yoğunluk tayini, porozite, termal iletkenlik tayini gibi testler yapılmıştır.Çalışmalarda üretilmiş olan cam köpüğünün ısı iletkenliğinin az, mukavemetinin yüksek olması ürünlerin hem yalıtım hem taşıyıcılığı aynı anda sağlayacak bir malzeme olduğunu, hem yapı sektörüne hem de yalıtım sektörüne hitap edebileceğini göstermektedir.

82 % of the energy consumed is used in buildings for heating and cooling. This corresponds to 26 % of the energy consumed in Turkey. This studies to reduce the energy are among the priority issues for our country that imports 70 % of its energy. The most effective way of achieve energy savings for heating and cooling is through the thermal insulation made with quality materials.Foam glass is glass having a high bubble content made by glass or melted glass. As a result, the porous glass is very light and has a high compressive strength and dimensional stability. This feature of the foam glass, especially as thermal and acoustic quality provides the use as a structural sealant.Especially because a raw material of waste glass is used to produces glass foam it's a value-added product to protect the environment as well it being a superior insulating material. Technology development increase the controllability of nano-sized materials to produce material properties. Nano-sized foaming agents make the difference in the manufacturing process compared to larger sized foaming agent and increase the efficiency of reaction during the production of foam glass.In this thesis, the effect of glass types such as waste glass, green coloured flat glass, and alumina effect (Al2O3) were examined on foam glass materials produced using nano-sized foaming agents. Tests were performed, such as volume increase, weight loss, mineralogical analysis (XRD), microstructure analysis (SEM), compressive strength, determination of apparent density, porosity, and thermal conductivity determination.In this study, due to the low thermal conductivity and high strength of foam glass, this produced material can be used for insulation and bearing. Thus, it can be used both insulation sectors and construction sector.