581
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Polimer türevli nanokristal SiOC tozlarının sentezi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada polimer türevli SiOC tozu sentezlenmiş ve karakterizasyon işlemleri yapılmıştır. SiOC tozunun sentezi için sol-jel metodu kullanılmıştır. Organik- İnorganik hibrit yapının eldesi için başlangıç malzemesi olarak TEOS ve PDMS seçilmiştir. Jelleşme işleminden sonra kurutulan tozlar Argon ortamında 1100°C' de ısıl işleme tabi tutularak hedeflenen fazlar elde edilmiştir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Diferansiye Termal Analiz (DTA) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) kullanılarak tozların karakterizasyonları yapılmıştır. Bu analizlerin yanı sıra, yüksek sıcaklık XRD'si yardımıyla, Helyum ortamında 1500°C 'ye kadar ısıl işlem yapılan tozların anlık faz değişimleri de belirlenmiştir.
Yapılarda ısı yalıtımı için geopolimer malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Bu doktora tezinde, aktive edici olarak potasyum hidroksit (KOH) ve sodyum metasilikat ile hazırlanan çözeltiler içersine baz malzeme olarak geri dönüşüm ve atık değerlendirme bakımından Kütahya Seyit Ömer Termik Santrali uçucu külü (UK) ve toz alüminyum oksit katılarak karışımlar hazırlanmıştır. Çamur karışımları içersine, köpürtücü ajan olarak metalik alüminyum toz ve çeşitli miktarlarda fumed silika (FS) katılarak farklı kür süreleriyle sertleşmeleri sağlanmıştır. Tüm numunelerin XRD paternlerinde, çözelti malzemelerin çözünerek oluşturduğu yeni kristal yapılar izlenmektedir. Na2SiO3/KOH aktiveli ve D10 kodlu numunelerin SEM görüntülerinde farklı kristal yapılar izlenmektedir. Bu kristal yapılar, EDX analizinden elde eldilen bilgilerinde teyit ettiği alümina silikat jel yapıların içerisinde oluşan 20-300 mikrometre boyutlarındaki gözeneklerin içlerinde geliştiği görülmektedir. Potasyum hidroksit (KOH) aktiveli numunelerde gözenek hacim değerleri, Vtoplam 0,02-0,013 cm3, yüzde olarak mikro gözenek 0,08-0,84 ve mezo gözenek 99,16-99,92 aralığındadır. Sodyum silikat/potasyum hidroksit aktiveli (Na2SiO3/KOH) numunelerde gözenek hacim değerleri, Vtoplam 0,04-0,007 cm3, yüzde olarak mikro gözenek 0,32-1,10 ve mezo gözenek 98,90-99,68 aralığındadır. D10 kodlu numunede gözenek hacim değeri, Vtoplam 0,45 cm3, yüzde olarak mikro gözenek 0,37 ve mezo gözenek 99,63'dır. Gözenek boyut dağılımı KOH aktiveli numunelerde 1,3-8,3 nm Na2SiO3/KOH aktiveli numunelerde 3,2-4,8 nm aralığında ve D10 kodlu numunede ise ortalama 3,8 nm'dir. Yüzey alanı değerilerine baktığımızda, KOH aktiveli numunelerde çok nokta yüzey alanı 1,52-19,14 m2/g aralığında, tek nokta yüzey alanı 1,54-19,06 m2/g aralığında, toplam özgül yüzey alanı 1,52-19,14 m2/g aralığındadır. Na2SiO3/KOH aktiveli numunelerde çok nokta yüzey alanı 1,83-10,20, tek nokta yüzey alanı 1,85-10,11, toplam özgül yüzey alanı 1,83-10,20 m2/g'dır. D10 kodlu numunenin çok nokta yüzey alanı 25,80, tek nokta yüzey alanı 25,84, toplam özgül yüzey alanı 25,80 m2/g'dır. Arşimed prensibinden hareketle kuru numunenin havadaki ağırlığı, su emdirilmiş numunenin su içindeki asılı ağırlığı, suya doymuş numunenin havadaki ağırlığı ölçülmüştür. Ölçüm verileri kullanılarak, Na2SiO3/KOH aktiveli numunelerde kuru birim ağırlıkları 1219-2073 kg/m3 aralığında, su emme % 5,7-33,3 aralığında, görünür açık gözeneklilik % 11,8-40,6 aralığında, kapalı gözeneklilik % 6,7-16,5 aralığında, toplam gözeneklilik ise % 18,5-52,3 aralığında hesaplanmıştır. D10 kodlu numunede, kuru birim ağırlıkları 571 kg/m3, su emme % 83,9, görünür açık gözeneklilik % 47,9, kapalı gözeneklilik % 29,3, toplam gözeneklilik ise % 77,2 olarak bulunmuştur. FT-IR analizlerine baktığımızda tüm numunelerde görünenen 950-1100 cm-1 aralığında bulunan bantlar, geopolimerizasyon reaksiyonuna ve UK'nın çözünerek yeni amorf silika jel oluşturduğuna atfedilen Si-O-M bağlardan (M = Si, Al, K, Na) kaynaklanan asimetrik gerilme titreşimlerini gösterir. Ayrıca, XRD analizinde görülen kristal yapıları teyit edecek şekilde yarı kristall alümina silikat malzemelerin amorf oluşumuna atfedilen Si-O-Si ve Al-O-Si simetrik gerilim titreşimlerini gösteren (~760-560 cm-1) bantlar, UK'ün yeniden yapılanmasını göstermektedir. Na2SiO3/KOH aktiveli numunelerde ısı iletim katsayısı (λ) 0,190 W/m ºK değeri ile NK342 kodlu numune en iyi sonucu vermiştir. D10 kodlu numunenin ısı iletim katsayısı ise 0,085 W/m ºK'dir. Ayrıca D10 kodlu numunenin su buharı geçirgenliği 3 μ ve basınç dayanımı 0,6 N/mm2 bulunmuştur. TS EN ISO 11925-2 küçük alev testine (SFI) benzer bir yöntem ile yapılan testte, ürün üzerinde alev yürümemiştir ve alev kaynağı yüzeyden uzaklaştırıldığında alevin kesildiği görülmüştür. Alev kaynağı uzaklaştırıldıktan sonra malzeme yanmaya devam etmediği için, Alman standardı DIN 4102'ye göre B2 yanmazlık sınıfında olduğunu söyleyebiliriz. Aynı zamanda, test numunemiz 30 sn süre ile açık aleve maruz bırakılarak yanan kısmının yüksekliği yaklaşık 9 cm ölçülmüş ve "B2 sınıfı" olarak değerlendirilmiştir. Testere, maket bıçağı veya benzeri aletlerle kolaylıkla ve düzgünce kesilebildiği için hızlı işlenebilen bir malzemedir. Silikon yapıştırıcı ve çimento esaslı ısı yalıtım levhası yapıştırma harcına tepkisi çok olumlu olmuştur. Ayrıca ısı yalıtım levha sıva harcı ile yapılan uygulamada sıva tutma sıkıntısı yaşanmamış, yüzeyde çatlama ve yırtılma oluşmamıştır. Dolayısıyla adezyon özelliğinin çok iyi olduğu söylenebilir. Sonuç olarak, Kütahya Seyit Ömer termik santrali atık uçucu küllerinin (UK) yapılarda ısı yalıtımı için geopolimer malzeme üretiminde kullanılması ekonomi ve teknolojik özellikler bakımından mümkün olacağı saptanmıştır. Elde edilen polimerik ısı yalıtım malzemesine gerek yapılan karakterizasyon çalışmaları ve gerekse ekonomik analiz sonuçları, bu malzemenin ticari olarak satılan benzerlerinden üstünlüklerini ortaya koymaktadır. Böylece temiz çevreye, düşük karbon salınımına, yerli kaynak esaslı ve ekonomik üretime, ayrıca cari açığa katkıda bulunacak olması bakımından inşaat sektörü için tercih edilen nitelikli bir polimerik ısı yalıtım malzemesi laboratuvar şartlarında üretilmiştir denilebilir.
Farklı oranlarda alüminyum-bor oksit-karbon karışımlarından mekanokimyasal yöntem ile oda sıcaklığında Al2O3-B4C kompozit sentezi ve karakterizasyonu
Bu tez çalışmasında Al2O3-B4C kompozitin mekanokimyasal yöntemle sentezi gerçekleştirilmiştir. Başlangıç malzemeleri olarak mikrometre boyutlarında Al, B2O3 ve C toz malzemeleri kullanılmıştır. Stokiyometrik oranlarda başlangıç malzemelerinden oluşturulan kompozisyonlar argon atmosferinde 500 rpm' de 4, 5, 6, 7, 8, 9 ve 10 saat süreler boyunca öğütme işlemi yapılmıştır. Öğütme işlemi gezegensel değirmende 10 mm ve 20 mm çaplarında paslanmaz çelik bilyalar ile 125 ml hacim değerine sahip paslanmaz çelik potalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bilya/toz oranı 20/1 olacak şekilde seçilmiştir. Öğütmeler sırasında safsızlık olarak gelen demiri (Fe) gidermek için 3 M HCI asit çözeltisinde 3 saat boyunca 105ºC'de 350 devir/dakika' da liç işlemi yapılmıştır. Liç işlem sonrası tozlar filtre edilmiş ve saf su ile yıkama yapılmıştır. Elde edilen tozlar 75ºC'de 48 saat boyunca kurutulmuştur. Tane boyut analizlerinde 6 saat ve 10 saat öğütme sonunda sırası ile 286 nm ve 186 nm ortalam tane boyutuna ulaşılmıştır. FT-IR analizlerinde Al-O bağlarına ait piklerin 413 cm-1 - 816 cm-1 arasında ve B-C bağlarının 1066 cm-1 - 1081 cm-1, 1522 cm-1 - 1529 cm-1, 1022 cm-1 ve 1027 cm-1 pik değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir. BET analizlerinde en yüksek yüzey alanı değerine 6 saat öğütmede 64,72 m2/g ve en düşük yüzey alanı değerine 10 saat öğütme sonunda 5,8 m2/g olarak tespit edilmiştir. 8 saat öğütülmüş numuneler bağlayıcı ilaveli ve ilavesiz olarak tek eksenli pres ve soğuk izostatik pres ile şekillendirilmiştir. Numuneler 1550ºC'de argon atmosferinde 5 saat sinterlenmesi sonucunda elde edilen katı numunelerin Arşimet yöntemi ile yoğunlukları ölçülmüştür. Relatif %86 en yüksek yoğunluk değerine bağlayıcı ilaveli soğuk izostatik preste yapılan şekillendirme ile ulaşılmıştır.
Mullit-zirkonya kompozitlerin slip döküm yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
Yapılan çalışma sırasında, mullit-zirkonya kompozitin slip döküm yöntemiyle üretiminde alümina kaynağı olarak alümina (Al2O3) ve kaolen (Al2O3.2SiO2.2H2O), silika ve zirkonya kaynağı olarak zirkon (ZrSiO4) kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan başlangıç hammeddelerine düşük sıcaklıklarda ve aynı zamanda yüksek yoğunlukta kompozit üretmek amacıyla kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) ilave edilmiş ve reaksiyon sinterlemesi sonucu elde edilen kompozitlerin faz ve mikroyapı analizlerinin yanı sıra mekanik karakterizasyonları da gerçekleştirilmiştir. Zirkon, alümina ve kaolen, tepkime için gerekli olan stokiometrik oranlarda, kolemanit ağırlıkça sırasıyla % 7 oranında ilave edilmiştir. Malzemelerin karıştırma işlemi gezegensel değirmende metil alkol kullanılarak yaş öğütme yapılmış ve boyutları mikron altına indirilmiştir. Hazırlanan karışımları slip dökümle şekillendirebilmek için dağıtıcı olarak ağırlıkça ~% 0.25 oranında Darvan C [PMMA (polimetiltakrilat)] kullanılarak pH ~ 9'da ağırlıkça % 45-55 katı içeren sulu süspansiyonlar hazırlanmıştır. Hazırlanan konsantre süspansiyonlardan 7,5 mm × 5 mm × 55 mm boyutunda çubuklar ve 10 mm çapında pelet üretmek üzere alçı kalıp içerisine dökülmüştür ve 1 gün boyunca 100 0C'lik sabit ısılı etüvde kurutulmuştur. Sinterleme işlemi 5 0C/dk. ısıtma hızında 1450 0C, 1500 0C ve 1550 0C'de 5 saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Çalışma sırasında elde edilen bulgular sonucunda, laboratuvar ve analiz olanaklarını dikkate alarak slip dökümle şekillendirilmiş kolemanit katkılı hazırlanan slipin katı konsantrasyonundaki artışla beraber (%55 katı konsantrasyonlu MZK55) ~% 98 teorik yoğunluk değerine ulaşılmıştır. Farklı katı konsantrasyonlarıyla hazırlanmış slip dökümle şekillendirilen kompozit ürünlerde zirkonun parçalanmasının 1450oC sıcaklıkta tamamlandığı kompozisyonlar kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) içeren kompozisyonlar olmuştur. Slip dökümle şekillendirilmiş kolemanit katkılı ve katkısız kompozisyonların mikroyapı ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) analiz sonuçları incelendiğinde beyaz taneler zirkonya; gri tanelerin de mullit fazlarına ait olduğu söylenebilir. 1450 oC sıcaklıklarda sinterlenen örnekte mullit ve zirkonya taneleri arasındaki etkileşim 1500 ve 1550oC sıcaklıkta sinterlenen örneklere nazaran daha azdır. Slip döküm yöntemi ile üretilmiş mullit-zirkonya kompozit malzemenin mekanik karakterizasyonları literatürde konuyla ilgili yapılmış kompozit örneklerine ait mevcut bulgu ve sonuçlarla karşılaştırıldığında yakın değerlere sahiptir.
İkiz merdane yöntemi ile 1XXX serisi ve 3XXX serisi alüminyum levha üretimindeki proses paremetrilerinin özellikler üzerindeki etkisi
İKİZ MERDANE YÖNTEMİ İLE 1XXX SERİSİ VE 3XXX SERİSİ ALÜMİNYUM LEVHA ÜRETİMİNDEKİ PROSES PARAMETRELERİNİN ÖZELLİKLER ÜZERİNDEKİ ETKİSİ Naciye Merve CENGİZ Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2018 Tez Danışmanı: Prof. Dr. Remzi GÖREN Ortak Danışman: Dr. Öğr. Üyesi Hediye AYDIN ÖZET Bu çalışmada ikiz merdaneli sürekli döküm tekniği ile üretilen 1xxx ve 3xxx alaşımlarının alüminyum levha ve rulo üretimi gerçekleştirilmiştir. 1xxx ve 3xxx alaşımları ile üretilen alüminyum levhaların günümüz teknolojisinde avantajları ve dezavantajları, üretimdeki proses parametreleri, dökümü etkileyen parametreler ve döküm anında oluşabilecek hatalara karşı alınacak önlemlerin neler olduğu araştırılmıştır. Tez çalışmasında 1050 ve 3105 alaşımlı levha üretimi için 1310 mm genişliğinde, 5,50 mm ve 6,00 mm kalınlığında sürekli döküm yöntemi tekniği kullanılarak levha üretimi gerçekleştirilmiştir. Döküm işleminden sonra nihai ürün şeklini alıncaya kadar ki soğuk haddeleme, tavlama işlemi, gerdirme hattı, kalın-ince dilme hattı ve boy kesme hattındaki proses aşamalarında karşılaşılan sorunlar ve yapılan iyileştirmeler hakkında bilgiler verilmiştir. Döküm denemeleri TS EN 573-3 standardına göre yapıldı. Zwick Z050 markalı çekme test cihazı ile dökümden alınan malzemelerin mekanik özellikleri ölçüldü. 1050 alaşımlı malzemeler 1,90 mm, 2,00 mm ve 2,20 mm kalınlığına soğuk haddeleme işlemi ile 3 adımda nihai ürün şekline getirilmiştir. Döküm içerisindeki alaşım elementlerinin (Si, Mn ve Ti) elektriksel iletkenliğe etkilerinin yanında soğuk haddeleme sonrasında, nihai tav denemeleri uygulanarak iletkenlikleri ölçülmüştür. 3105 alaşımlı 0,35 mm kalınlığındaki malzemelerde oluşan tane büyümesi üzerinde (portakallanma) döküm içerisindeki alaşım elementlerinin etkisi incelenmiştir. Dökümden alınan beş farklı malzemenin soğuk haddeleme ve ara tavlama işlemlerinde denemeleri yapılmış, nihai tavlama işlemi uygulanarak sıcaklığın tane büyümesi (portakallanma) üzerine etkileri incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Alüminyum levha, iletkenlik, tane büyümesi.
Nanoyapılı y-tzp/al2o3 granül kompozit mikrokürelerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
NANOYAPILI Y-TZP/Al2O3 GRANÜL KOMPOZİT MİKROKÜRELERİN SENTEZLENMESİ VE KARAKTERİZASYONU Muhterem KOÇ Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Doktora Tezi, 2018 Tez danışmanı: Prof. Dr. Osman ŞAN, Ortak Tez Danışmanı: Doç. Dr. Cem ÖZGÜR ÖZET Bu çalışmada, itriya ile stabilize edilmiş zirkonya (Y-TZP)/alümina (Al2O3) nano kompozit granül tozları itriya-zirkonya sol ve alümina solüsyon karışımından ultrasonik sprey piroliz (USP) tekniği ile sentezlenmiştir. Farklı reaktör sıcaklığı (600°, 800° ve 1000°C) ve Al2O3 katkı miktarının (%5-20 mol.) toz özelliklerine etkisi belirlenmiş ve tozların sinterleme davranışları toz formunda ve basınç altında yüksek frekanslı indüksiyon (YFİ) sisteminde incelenmiştir. Toz sinterleme işlemi kamara fırında farklı sıcaklık (1000°-1250°C) ve bekleme sürelerinde (1-24 saat) yapılmıştır. YFİ sistemi ile tozların sinterleme davranışı iki farklı sıkıştırma basıncında (10 ve 20 MPa) farklı sıcaklık (1400°-1600°C) ve sinterleme sürelerinde (60-600 sn) araştırılmıştır. Granül tozların tane boyutu, yüzey alanı, yüzey morfolojisi ve faz yapıları ilave edilen Al2O3 miktarı ve uygulanan reaktör sıcaklığıyla değişmektedir. Düşük reaktör sıcaklığında üretilen tozlar amorf yapıdadır, reaktör sıcaklığı 1000°C olduğunda tetragonal zirkonya kristallenmesi başlamaktadır. Al2O3 katkısı ile oluşan böhmitik yapılar yüzey alanını 2 m2/g değerinden 137 m2/g değerine ve kristallenme sıcaklığını da 513°C'den 817°C'ye yükseltmektedir. Aktivasyon enerjisi alümina katkısı ile değişmektedir. Alümina katkısız, %10 mol ve %20 mol Al2O3 katkılı tozların aktivasyon enerjileri sırasıyla 43.93 kJ/mol, 31 kJ/mol ve 27.69 kJ/mol değerindedir. Düşük aktivasyon enerjisine sahip tozlar da alümina miktarı tozların kristal büyümesini önlemede etkili olmuş ve 67 nm, 45 nm ve 38 nm kristal boyutuna sahip tozlar üretilmiştir. Alümina ilavesiz tozlarda ortalama tane büyümesi granül içi birincil tanelerde 426 nm boyuta ulaşırken %10 mol alümina ilavesi ile 225 nm boyutunda kalmaktadır. YFİ ile sinterleme sürecinde tozlar granüle yapılarını kaybederek birincil taneler şeklinde paketlenmektedir. Tozların YFİ ile sinterlenmesinde, tane büyümesini önlemede Al2O3 miktarı etkilidir, ancak sinterleme süresi 300 saniyeden fazla olduğunda bu etki Al2O3 tane taşınımı nedeniyle azalmakta, mikroyapıda Al2O3 yönüyle zengin bölgeler oluşmakta ve ikinci fazın homojen dağılımı bozulmaktadır. YFİ sistemi ile 1600°C sıcaklık ve 300 saniyenin altında bekleme süresi ile üretilen Y-TZP/ Al2O3 kompozit malzeme %97 yoğunluk, 68 nm kristal boyutu ve 300 nm tane boyutundadır. Anahtar kelimeler: Al2O3, granül, nano kompozit, tane büyümesi, USP, Y-TZP, YFİ.
Endüstriyel boyutlu üretilen mgo-spinel refrakterlerin karakterizasyonu
MgO Spinel tuğlalarda %10, %15, %25 oranlarındaki spinel ilaveleriyle elde edilen farklı kompozisyonların mekanik özellikleri, ısıl şok ve korozyon davranışları incelenerek, meydana gelen değişimler belirlenmiş ve nedenleriyle birlikte bu faktörleri etkileyen parametreler araştırılmıştır. Üretilen numuneler için yoğunluk, mukavemet, elastik modül, kırılma tokluğu, kırılma yüzey enerjisi, iş enerjisi, kritik hata boyutu verileri ölçülerek değerlendirilmiştir. Spinel miktarına bağlı olarak mikroyapısal değişiklikler ve kırılma yüzeyleri incelenmiştir. Refrakter malzemelerin yüksek sıcaklık performansını tespit etmek için kullanılan ısıl stres/şok parametreleri (R, R''', Rst) γWOF/γS oranları hesaplanmış ve 950 oC de test edilen numunelerin ısıl şok davranışı incelenmiştir. Ölçülen mekanik özelliklerin değerlendirilmesiyle yüksek ısıl şok direnci gösteren kompozisyonlar tespit edilmiştir. Ayrıca korozyon testleri yapılan refrakterlerin korozyon indeksleri ölçülerek korozyon dirençleri belirlenmiştir. Farklı spinel oranlarının MgO-spinel tuğlalarda etkisi ve farklı koşullardaki optimum reçete oranları belirlenmiştir.
Hidrolik pres ile üretilen 5754 malzemesinin aısı 4140 ve 6061 t6 kalıplarında deneysel ve sayısal olarak avantajlarının incelenmesi
Havacılık, uzay, otomotiv vb. gibi endüstrilerde hafif araçlar üretmek her geçen gün önemini arttırmaktadır. Bu bağlamda endüstride hafif malzemenin kullanımı kadar, bu malzemelerin şekillendirme yöntemlerinin hızı önem kazanmaktadır. Sac levhalar şekillendirilirken belirli kurallara ve kabullere göre şekillendirilmekte ve belirli bir süreçten geçmektedir. Bu çalışmada savunma sanayi, beyaz eşya, uzay ve havacılık gibi sektörlerde de kullanılabilecek olan sac metal levhaların şekillendirilmesi işleminin daha kısa sürede, daha az maliyetle ve daha uzun ömürlü ürünler elde edilebilmek için çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada kullanılan yöntem; hidrolik preslerde bir levhanın şekillendirilebilmesi için gerekli olan kalıp tasarımı, üretimi ve işletme koşullarındaki basınca uygun olarak analizinin yapılarak diğer metotlara göre avantajlarının belirlenmesidir. Yapılan analizler ile parça üretimine en yakın basınçlar seçilmiştir. Daha sonra bu basınçlarda iki farklı kalıpta üretilen parçaların CMM ile ölçümü yapılmıştır. Ölçümü yapılan parçalar asıl parça ile karşılaştırılarak yüzde olarak benzerlik oranı ifade edilmiştir. Sac levha olarak 2 mm kalınlığında 5754 alüminyum, kalıp malzemesi olarak ise 6061 T6 ve AISI 4140 çelik malzemeler kullanılmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda en uygun kalıbın 6061 T6 ve en uygun basıncın 200 bar olduğu görülmüştür.
Atık Silis'in seramik sektöründe kullanım alanlarının araştırılması
Bu çalışmada %93,8 oranında SiO2 içeren Çimstone atık malzemesinin yer karosu üretiminde kullanımı araştırılmıştır. Atık malzemenin karakterizasyonu (mineralojik ve kimyasal analizleri) yapılmıştır. Hazırlanan yer karosu reçetelerinde, kuvars yerine %5, %10, %15, %20 ve %25 oranlarında atık malzeme ilave edilmiştir. Elde edilen reçetelerin termal analizleri yapılmıştır. Tüm numunelerde, su emme, mukavemet ve pişme küçülmesi değerleri ölçülmüştür. Pişirilen numunelerin faz analizleri X-ışınları difraktometresi ile mikroyapı analizleri taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntüsü ile incelenmiştir. Yapılan çalışmada örneklerden elde edilen veriler sonucu yüksek silis içerikli atık çamurun seramik yer karosu bünyelerinde hammadde olarak kullanılabileceği saptanmıştır.
Yapısal amaçlı uygulamalar için zirkonya-zirkonyum diborür (ZrO2-ZrB2) kompozitlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Ülkemizin 2023 vizyonu arasında yer alan yerli otomobil üretimi konusunda yapılan çalışmalar son zamanlarda hız kazanmıştır. Ancak ülkemizde bu uygulama alanlarında kullanılan seramik esaslı parçalar yurtdışından ithal edilmektedir. Bu tezde, Otomotiv İmalat Sektörü ve Yan Sanayisinin farklı uygulama alanlarında metal levha ile somunların birleştirilmesinde kullanılan ve ithal edilen seramik esaslı merkezleme somun pimlerinin, literatürde ilk kez seramik-kompozit üretim yaklaşımı ile ZrO2-ZrB2 sisteminde geliştirilmesi ve üretilmesi amaçlanmıştır. Bu tez, günümüz otomotiv sektöründe en yaygın kullanılan ithal seramik esaslı merkezleme somun piminin fiziksel, kimyasal, mekanik ve mikroyapısal özelliklerinin karakterizasyon çalışmalarıyla başlamıştır. Buradan elde edilen kazanımlar dâhilinde, kompozit olarak üretilecek merkezleme somun pimlerinde, %3 mol itriya ile stabilize edilmiş tetragonal polikristalin zirkonya (Y-TZP) ve ZrB2 tozları kullanılmıştır. ZrO2-ZrB2 toz karışımına eklenen şekillendirme katkılarının (bağlayıcı, plastikleştirici ve yağlayıcı) etkileri araştırılmıştır. Katkılar ile birlikte oluşturulan ZrO2-ZrB2 toz karışımlarının soğuk izostatik presleme (CIP) için uygun şekillendirme basınçları belirlenmiştir. Burada, CIP ile silindir bloklar şeklinde basılan numunelerin içerdiği bağlayıcıların sistemden uzaklaşma sıcaklıkları ve CNC (bilgisayar sayımlı yönetim) ile işleme esnasında blokların belli bir mukavemet kazanabilmeleri amacıyla ön-sinterleme sıcaklıkları detaylı çalışmayla belirlenmiştir. Şekillendirilen numunelerin teorik yığınsal yoğunluklarına ulaşabilmeleri için uygun sinterleme sıcaklığının belirleme çalışmaları yapılmıştır. Sinterlenen yığınsal siyah renkli merkezleme somun pimlerinin fiziksel, kimyasal, mekanik ve mikroyapısal özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda, ZrO2-ZrB2 seramik-kompozit merkezleme somun pimleri hedeflenen özelliklerde başarıyla üretilmiştir. Üretilen pimler gerçek işletme koşullarında bir Otomotiv Sanayi Şirketi'nde kaynaklama testlerine tabi tutulmuştur ve her bir somun piminin 35000'in üzerinde kaynaklama gerçekleştirdiği gözlemlenmiştir.
Mühendislik fakültesi laboratuvarlarında risk değerlendirme çalışmaları
İş kazaları ve meslek hastalıkları sebebiyle her sene yalnızca ülkemizde değil Dünya'da da çok fazla insan can vermektedir. Geçmişten günümüze süregelen bu durum gerek alınan önlemlerin yetersizliği gerekse işçi haklarının yeterince önemsenmeyişi nedeniyle engellenememektedir. Son yıllarda alınan etkin önlemler sayesinde iş kazalarında azalma gözlenmektedir. Ancak gelişmiş ülkelerde bu önlemler daha fazla olurken az gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde çok daha az olmaktadır. Gerekli önlemlerin alınmaması ile bir çok iş kazası ve iş göremez duruma gelen çalışanın ülke ekonomisine daha fazla zararı olmaktadır. Önlem alınarak çalışanların korunmasının sağlanması halinde ülke ekonomisinde oluşacak iş gücü ve iş günü kayıplarının önlenmesiyle büyük bir kazanım sağlanacaktır. Bu çalışmada, ülkemizin 2012 tarihinde 6331 sayılı yasa ile çalışan sağlığı ve güvenliğinin sağlanması amacıyla yürürlüğe giren yönetmelik kapsamında her işyerinde yapılma zorunluluğu olan risk değerlendirmesi Anadolu Üniversitesi Mühendislik Fakültesi laboratuarlarında kontrol listesi ve L - tipi matris metotları kullanılarak yapılmıştır. Risk değerlendirme metotlarına göre hazırlanan sorular ve değerlendirme tabloları7 bölüm ve 7 bölümün toplam 57 laboratuarlarında uygulanarak öncelikli değerlendirilmesi gereken riskler ve alınması gereken tedbirlerin ortaya koyulması amaçlanmıştır. Belirlenen öncelikli risklerin önlenmesi için gerekli tedbirler alınarak, çalışanların minimum risk altında çalışmalarına yönelik önleyici çalışmalar yapılmıştır. Ayrıca daha detaylı risk çalışması yapılması gereken yerlerin ve ileriye yönelik İSG çalışmalarının geliştirilmesi için bir temel veri altyapısı oluşturulmuştur. Her bölümün kendine özgü kullanılan bazı cihaz ve ekipmanlarının ayrıca değerlendirme ve önlem alınması gerekmektedir. Risk değerlendirme sonuçlarına göre her bölümde birçok riskler olduğu belirlenmiştir. Bu risklerin ortadan kaldırılması amacıyla da gerekli önlemlerin alınması gerektiği tespit edilmiştir.
Nörodejaneratif hastalıkların yüksek seçicilik ve hassasiyetle tespiti için h2o2' ye duyarlı yeni nanosensörlerin geliştirilmesi ve uygulanabilirliklerinin araştırılması
Bu çalışmada indirgenmiş grafen oksit (rGO) ile birlikte Paladyum (Pd) nanopartiküller (NP's) kullanılıp Tert–Nonyl Merkaptan (TNM) ile işlevselleştirilen yeni tip nanosensör geliştirilmiştir. Pd-TNM@rGO nanosensörü -0.6 V ile + 0.8 V potansiyel aralığında hidrojen peroksit (H2O2)'in elektrokimyasal tayininde kullanılmıştır. Pd-TNM@rGO sensörü H2O2'ye karşı çok yüksek bir aktivite, hassasiyet, tekrar kullanılabilirlik ve dayanıklılık göstermiştir. Hazırlanan Pd-TNM@rGO nanosensörünü karakterize etmek için (XRD) X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), transmisyon elektron mikroskopisi (TEM), elektron enerji kaybı spektroskopisi (EELS) ve raman spektroskopisi (RS) gibi çeşitli analitik teknikler kullanılmıştır. Yeni hazırlanan nanobiyosensörün elektrokimyasal özellikleri döngüsel voltametri (CV), kronoamperometri (CA) ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EİS) gibi yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Hazırlanan H2O2 nanobiyosensörünün doğrusal aralığı 6x10-3 mM ile 1mM arasındadır. Pd-TNM@rGO nanosensörü 5x10-3 M'lık düşük bir algılama limitine sahiptir. Tepki süresi 10 sn'den daha kısadır. Hazırlanan bu nanosensör ile hidrojen peroksitin daha düşük hassasiyet ve seçicilikte algılanması için yeni bir çözüm öne sürülmüştür.
Doğal fosfatın (Apatit) sıcaklığa bağlı kristalizasyon ve cao serbestleşmesi
Apatit kristallerinin sentezlenmesi son zamanlarda önemli araştırma konusudur. Apatit yapısında birçok anyon ve katyon atom yer alabilmektedir. Bu özelliğiyle birçok alanda kullanım potansiyeli bulunmaktadır. Bu çalışmada Mazıdağı (Mardin) bölgesinde doğal oluşmuş apatitin termal analizlerle belirlenen kritik sıcaklıklarda tek kademe ve iki kademeli sinterlenmesiyle gelişen fazlar incelenmiştir. Gelişen fazların dönüşümü incelenerek serbest CaO (kireç) ile apatitin serbestleşme sıcaklığının belirlenmesi, apatitle bulunan safsızlıkların yıkamayla uzaklaştırılması amaçlanmıştır. Apatitin mineralojik, termal, optik, mikroyapısal, moleküler özellikleri belirlenmiştir. Belirlenen sıcaklıklarda sinterlenerek kristalleşme derecesi, kristal boyutu, kafes parametreleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, doğal apatit plaka şekilli, aglomera olmuş yuvarlak tanecikler halindedir. Apatit seramik malzemelerde %28 P2O5 içeriğiyle iyi bir fosfat kaynağıdır. Apatit A-tip ve B-tip karbonatlı yapıyla beraber klor, flor ve hidroksil apatit yapıları da içermektedir. Apatitin yanında kalsit, kuvars gang mineral olarak bulunmaktadır. Doğal apatitin kristalleşme derecesi 0,78 ve a-ekseni 9,363Å, c-ekseni 6,878Å belirlenmiştir. Apatitin ayırt edici (211) ve (112) düzlemlerinin pikleri doğal apatitte üstüste iken 850°C sonrasında (112) düzleminin piki belirgin hale gelmektedir. Apatitin 1085°C üzerinde genleştiği, bu sıcaklık üzerinde apatitin sinterlenmesinde katı hal sinterlemesi yerine basınç altında sinterlemeyle yüksek relatif yoğunluğun sağlanabileceği belirlenmiştir. Apatit 1085°C'de 0,92 oranıyla en yüksek kristalleşme derecesinde gelişmiştir. Apatitin 1150°C'de sinterlenmesiyle çubuksu 20µm kristaller gelişmiştir. Kristallerin en/boy oranı 7-10:1 ölçülmüştür. Sinterlenen apatitin latis parametreleri azalmış, kristalleşme derecesi %10 artmıştır. Serbest kirecin 1150°C'de en fazla oranda serbestleşebildiği tespit edilmiştir. Yıkamada batan kısımdaki apatitin c-ekseni 6,85-6,91Å ve a-ekseni 9,31-9,39Å belirlenmiştir. Yüzen kısımdaki kalsitin a-ekseni 5Å, c-ekseni 17Å tespit edilmiştir. Apatitle beraber bulunan kalsitin sinterlenerek CaO (kireç) yapısında yıkanması ile apatitten ayrılabildiği tespit edilmiştir.
Farklı kaolenlerin metakaolen ve spinel yapılarda geopolimer davranışı
Bu çalışmanın amacı, Al2O3 ve SiO2 kaynağı olarak seramik üretiminde kullanılan farklı kaolenlerin ham, sinterlenerek metakaolen yapıda ve spinel yapıda geopolimer üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Farklı kaolenlerin metakaolen formu için 700°C ve spinel yapı için 1000°C sıcaklıklarda sinterlenmesiyle elde edilen üç farklı formda kaolen örneklerinin her birisi ayrı ayrı geopolimer ürün üretilmesi için kullanılmıştır. Kullanılan kaolenlerin kimyasal analizleri ve farklı sıcaklıklarda sinterlenen metakaolen ve spinel formda kaolenlerin mineralojik ve faz analizleri yapılmıştır. Ham ve ısıl işlem uygulanan kaolenler geopolimer reaksiyon oluşturulması amacıyla NaOH ile karıştırılarak öğütme işlemi yapılmıştır. Öğütme sonrası hazırlanan reçeteye göre su ilavesi yapılarak geopolimerizasyon için reaksiyonların tamamlanmasında tane-tane temasının artırılması amacıyla karışımlar presleme yöntemi ile şekillendirilmiştir. Şekillendirilen karışımlar sabit süreyle farklı sıcaklıklarda kür uygulamasına tutulmuşlardır. Kür sonrası ürünlerin faz analizleri, basma dayanımı, bulk yoğunlukları ve mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Sonuç olarak; farklı sıcaklıklarda sinterenip, kür uygulanan İran kaoleniyle hazırlanan geopolimer numunelerin en iyi basma dayanımı değerleri verdiği belirlenmiştir. Ayrıca kaolenlerin içerdiği oksitlerin geopolimer malzeme üretiminde silikat kaynağı olarak %46 ile %60 aralığında SiO2 ve alümina kaynağı olarak %25 ile %38 aralığında Al2O3 içerip, ucuz ve uygun hammadde kaynakları olarak kullanılabilmektedir. Ancak kaolen içerisinde bulunan minerallerin geopolimerizasyon reaksiyonlarında etkilerinin araştırılıp, kullanımına yönelik çalışmaların yapılması gerektiği belirlenmiştir. Her kaolenin uygun olmayacağı bu nedenle de kaolen örneklerinin geopolimerizasyon mekanizmalarının incelenerek kullanılabileceği görülmüştür.
Homojen çöktürme yöntemiyle FE2o3/α-al2o3 pigmentlerin üretimi ve karakterizasyonu
Pigment, tüm nesnelerin renklerini meydana getiren moleküllerden oluşmaktadır. Geniş bir renk skalası sunan pigmentler, organik ve inorganik pigmentler olmak üzere iki ana başlık altında toplanmaktadırlar. Bir inorganik pigment çeşidi olan 'lüster pigment', inorganik pigmentlerin koloristik açıdan renk serisinin genişletilmesine olanak sağlamaktadır. Lüster pigmentlerin renk çeşitliliği sağlamasının yanı sıra üstün kaplama özelliğinden dolayı, pigment konusunda yapılan çalışmalarda ilgi odağı haline gelmiştir. Lüster pigmentler geleneksel pigmentlerden farklı olarak en az iki farklı bileşenden meydana gelmektedir. Bu pigmentler, en az 3 katmanlı tabakadan oluştukları için farklı bir görünüme sahiptirler. Özel efektli pigmentler grubunda bulunan lüster pigmentler, en/boy oranı en az 20'ye kadar olan mikro boyutlu bir plaka şekilli altlığın, kırılma indisi yüksek bir metal oksit ile kaplanmasıyla elde edilmektedir. Yapılan literatür taramaları sonucunda lüster pigmentler hakkındaki bilimsel çalışmaların eksikliği gözlemlenmiştir. Mevcut literatür çalışmaları göz önünde bulundurulduğu zaman, başlangıç sistem ve hammadde maliyetlerinin yüksek olduğu saptanmıştır. Bu tez çalışmasında, lüster pigmentlerin uygulama alanının genişliği (tıp, kozmetik, gıda, otomotiv, inşaat, seramik, kağıt, polimer teknolojisi, ambalaj vb.) düşünüldüğünde ülke ekonomisine katkı sağlayabilecek birçok üretim alanında teorik ve pratik bilgi üretilmesi ve literatürdeki eksiğin giderilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla birlikte, lüster pigmentlerin, daha ucuz ve daha pratik bir yöntem olan homojen çöktürme yöntemi kullanılarak Fe2O3/α-Al2O3 pigmentlerin üretimi ve karakterizasyon çalışmalarının yapılması hedeflenmiştir. Bu tez çalışmasında, sistemin pH değeri sulu NaOH çözeltisiyle sabitlenmiştir. Üretim aşamasındaki karıştırma hızının, titrasyon aşamasındaki akış hızının, yıkama sayısının ve kalsinasyon sıcaklığının ürün üzerindeki etkileri incelenerek bu parametrelerin optimum noktaları belirlenmiştir. Üretilen pigmentlerin detaylı kristallografik analizleri X-Işını kırınım (XRD) tekniği analizi ile belirlemiştir. Mikro yapıya ait özellikler taramalı elektron mikroskobu (SEM) esaslı analitik (enerji saçınımlı X-Işını (EDX)) teknikler kullanılarak karakterize edilmiştir. Üretilen tozlara ait renk özellikleri bir spektrofotometre (L*a*b*) yardımı ile belirlenmiştir. Uygulanan karakterizasyon tekniklerinin sonuçları incelendiğinde, homojen çöktürme yöntemi kullanılarak kırılma indisi yüksek olan hematit (Fe2O3) tabakası ile kaplanmış plaka şekilli α-alümina (α-Al2O3) tozların sentezi/üretimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.
Soğuk çekilmiş alfa-beta pirincinde gerilim giderme tavlamasının kalıntı gerilim etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada alfa-beta, çift fazlı pirinç çubuk üretiminde yaygın olarak uygulanan bir plastik şekil değiştirme işlemi olan soğuk çekme yöntemiyle şekillendirilen CuZn39Pb3 otomat pirinç alaşımında soğuk deformasyondan sonra görülen kalıntı gerilimin Cıva(I) Nitrat deneyi ile tayini deneysel açından incelenmiştir. Kalıntı gerilime sahip pirinç parçalarda korozif ortam şartlarında (nemli, amonyaklı, cıvalı gibi) gerilim korozyon çatlağı görülür. Cıva(I) Nitrat deneyi ile kalıntı gerilim etkisiyle yük altında bulunan parçalar, cıva çözeltisinde yoğun korozif ortamda 30 dakika boyunca tutulur. Bu sayede parçalarda korozyon mekanizması hızlandırılır. Deney sonunda kritik kalıntı gerilim çatlak miktarına sahip parçalarda derin çatlaklar görülür. Tez çalışmasında PİREKS BAKIR ALAŞIMLARI A.Ş. tarafından temin edilen CuZn39Pb3 çubuk parçalarda, sıcak ektrüzyondan sonra gerçekleştirilen soğuk çekme işlemi ile %5,24 lük kesit daralması sağlanmıştır. Bu deformasyon oranı göz önünde bulundurularak, kalıntı gerilimin etkisini gidermek için parçalara 150°C ve 250°C sıcaklıkta, 30 dakika süre boyunca gerilim giderme tavlaması uygulanmıştır. Gerilim giderme şartlarına göre gruplandırılan parçaların mekanik özellikleri brinell sertlik yöntemi ve çekme deneyi ile belirlenip kıyaslanmıştır. Buna göre gerilim giderme ile malzemelerin sertlik ve çekme mukavemetinde önemli bir değişim gözlemlenmemiştir. Farklı gerilim giderme şartlarından sonra hazırlanan parçalara TS EN ISO 196 standardınca hazırlanan Cıva(I) Nitrat deneyi uygulanmıştır. Deney sonunda elde edilen parçalar ve bu parçalardan kesilen numuneler optik mikroskop altında incelenmiştir. Deney sonucunda soğuk çekmeden sonra tavlanmayan parçalarda derin çatlaklar gözlemlenmiş olup 150°C, 30 dk tavlanan parçaların yüzeylerinde de çatlaklar tespit edilmiştir. 250°C'de 30 dk. tavlanan parçalarda ise çatlak tespit edilmemiştir.
Engobsuz duvar karosu (monoporoza) üretimi için sır kompozisyonlarının geliştirilmesi.
Engop; sırla kaplanmış, seramik gövde ve sır arasında bir astar görevi gören kil bazlı, geçirgen veya geçirgen olmayan kaplamalardır. Seramik sektöründe sırlar ürünün estetik ve görsel unsurlarını ön plana çıkaran ve fiziksel olarak avantajlar sağlayan malzemelerdir. Sırlama öncesinde veya sonrasında dijital baskı makineleri ile dekorlama yapılabilir. Bu çalışmanın amacı engop kullanılmasını gerektirmeyecek yüksek örtücülükte, dekorlama öncesinde uygulanacak sır kompozisyonlarının geliştirilmesidir. Bu sayede üretimde iki ayrı aplikasyon yerine tek bir uygulama yapılarak daha yalın bir üretim yapılabilecektir. Anahtar kelimeler: Engob-sır, Seramik, Sır, Teksır.
Bor karbür (B4C) seramikler için öncül tozların sentezi ve karakterizasyonu
Bu tez çalışması, bor karbüre (B4C) dönüşecek olan öncül maddenin sentezi ve özelliklerinin belirlenmesini amaçlamıştır. Bu amaç için yerli borik asit (H3BO3) ve sodyum sitrat (C6H5Na3O7) kullanılmıştır. Her iki başlangıç kimyasalının reaksiyonu ile B-O-C-Na elementlerinden oluşan kompleks bir yapı (öncül madde) oluşturulmuştur. Öncül tozların faz içerikleri, mikroyapısı / kimyasal içeriği ve bağ karakteristikleri X-ışınları kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM/EDS) ve fourier spektroskopisi (FT-IR) yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır. Göreceli düşük sıcaklıkta (1000 oC)'de inert gaz atmosferi altında yapılan ısıl işlem sonucunda B4C fazına ait XRD kırınımları gözlenmiştir. Bor karbür fazının oluşumunun olası reaksiyon mekanizması sunulmuştur. Ayrıca mekaniksel aktivasyonun etkisi de araştırılmıştır.
AISI301 kalite yay çeliğinin ısıl işlem şartlarının mekanik özelliklerine etkisi
Östenitik paslanmaz çelikler krom, nikel, manganez, molibden gibi alaşım elementleri içeren yüksek alaşımlı bir çelik türüdür. Östenitik paslanmaz çelikler bileşiminde bulunan nikel veya manganez alaşım elementleri ile oda sıcaklığında kararlı östenit yapıda bulunmaktadır. Korozyon direnci yüksektir. Yay bir kuvvetin etkisi altında kaldığı zaman elastik şekil değiştirebilme özelliğine sahip mühendislik malzemelerinden imal edilebilir. Bu şekil değiştirme esnasında enerji (şekil değiştirme enerjisi) depolayabilen, kendisine etki eden kuvvetin etkisi kalktığı zaman eski şeklini kısmen veya tamamen alabilir. Bu sırada depolamış olduğu enerjinin bir kısmını geri verebilen makine elemanıdır. Metal klipsler, otomotiv, beyaz eşya gibi malzemeler sektörlerde parçaları sabitleme, monte etme amaçlı kullanılabilmektedir. Bu çalışma da, bileşiminde nikel alaşım elementi bulunan AISI 301 paslanmaz çeliğinin yay yapımındaki özellikleri incelenmiştir. Çeşitli oranlarda deforme edilmiş hallerinin farklı derecelerde ısıl işleme tabi tutulması, bu işlemler sonrası deforme (şekil verme işlemi) edilmiş ve gerilim giderme işlemi yapılmış yay malzemenin, mikroyapı incelemeleri, mekanik özelliklerindeki parametre değişiklerinin tespiti, sertlikleri ve faz değişimleri incelenmiştir.
Farklı sınıflarda beton üretimi ve bağ yapılarını etkileyen faktörler
İnşaat sektörünün temel yapı malzemelerinden olan beton minimum 3 farklı malzemeden üretilen kompozit bir malzemedir. Betonda çimento hidratasyon ürünleri ile agrega arasındaki bağ yapıları ve yeni ürün basınç altında değişik özellikler sergilemektedir. Bu tezde, deneysel çalışmalar öncesinde agregaların, çimento ve cürufun hangi nitelikte olduğunun analizi yapıldı. Çalışmalarda ise uygun standartlarına göre C30, C30 brüt, C35, C35 brüt, C40, C40brüt sınıflarının üretimini yapabilmek amacıyla 5-12 mm ve 8-22 mm boyutunda 2 farklı kırma taş, taş tozu, doğal kum, su, çimento ve çeşitli katkılar kullanılarak normal beton ve brüt beton üretilmiştir. 15x15x15 küplere alınan beton numuneleri bir gün sonra 27 gün 20 ±2 Cº'de kirece doygun suda kürlendiler. Beton numunelerinin agrega granülometrisine, çimento miktarına, çimento agrega bağıntısına, su/çimento oranına, beton içerisindeki kimyasal ve mineral katkı oranlarına, nem ve sıcaklık faktörlerine bakılarak bağ yapılarının basınç dayanımına olan duyarlılıkları incelenerek deneysel çalışma tamamlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Beton üretimi, Agrega granülometrisi, Betonda çimento miktarı, Çimento agrega bağıntısı, Su/çimento oranı, Beton basınç dayanımı, Beton kimyasal ve mineral katkıları.
Otomotiv sanayisinde kullanılan kaynak pimleri için hidrotermal yöntemle ıtriyum tetragonal zirkonya polikristal toz sentezi
Bu tez çalışmasında, öncelikle hidrotermal yöntemle beyaz ve mavi renkli Y-TZP tozlarının nano boyutta sentezi gerçekleştirilmiştir. Sonrasında nihai ürün olarak, otomotiv sektöründe somun kaynağında kullanılan beyaz ve mavi renkli seramik kaynak pimlerinin yüksek tokluk ve sertlik değerlerinde üretilebilirliği incelenmiştir. Yapılan geçirimli elektron mikroskobu (TEM) analiz sonuçlarına göre, beyaz renkli Y-TZP kristalleri 5-10 nm tane boyut aralığında üretilmiştir. Sentezlenen tozlardan yığınsal numuneler hazırlanarak fiziksel ve mekanik testler uygulanmıştır. Buna göre, sinterleme sonrasında en yüksek %94,7 yoğunluk değerine ulaşılmıştır. Daha yüksek yoğunluk değerlerinde ZrO2 bünyeler üretmek amacıyla, mekaniksel ve çözeltiden ZnO katkılı olarak yeni bileşimler hazırlanmıştır. ZnO ilavesiyle bünyelerin yoğunluk değeri artarken, sinterleme esnasında oluşan tane büyümesi nedeniyle ZrO2 seramiklerinin mekanik özelliklerinin kötüleştiği görülmüştür. Bu nedenle, ZnO katkısı olmaksızın geliştirilen Y-TZP tozları kullanılarak, alternatif yüksek yoğunluklu yığınsal numune hazırlama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, granül tozun aglomerasyonunu önlemek için uygun dispersant ve katkı malzemelerinin seçimi yapılmıştır. Böylece, beyaz renkli ZrO2 numunelerinde %99,10 sinterleme yoğunluk değerine ulaşılmıştır. Burada, 4Zrn-1 ve 4Zrn-8 kodlu numunelerin en iyi mekanik özellikleri sergilediği görülmüştür. Daha açıklayıcı olarak, 4Zrn-1 numunesi için kırılma tokluğu ve sertlik değerleri sırasıyla 15,17 MPa.m1/2 ve 8,99 GPa olarak hesaplanırken, 4Zrn-8 numunesinde 12,24 MPa.m1/2 kırılma tokluğu ve 10,04 GPa sertlik değerleri elde edilmiştir. ZrO2-Y2O3-Al2O3-CoO sisteminden hidrotermal yöntem ile tek kademede mavi renkli ve 5 nm tane boyutunda Y-TZP tozlarının üretimi başarıyla gerçekleştirilmiştir. ZCA-4 kodlu bileşimden kırılma tokluğu 16,85 MPa.m1/2 ve sertlik değeri 9,79 GPa olan mavi renkli ZrO2 seramikleri %98,20 sinterleme yoğunluğu ile üretilmiştir. Ayrıca, nihai ürün olarak ZCA-4 kodlu bileşimden ZrO2 seramik kaynak pimlerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Daha ötesinde, bu tez çalışması kapsamında geliştirilen ZrO2 kaynak pimlerinin endüstriyel uygulaması otomotiv sektöründe faaliyet gösteren bir firmanın üretim hattında yapılmıştır. ZCA-4 kodlu bileşimden üretilen ZrO2 seramik kaynak piminin oldukça yüksek performansta somun kaynağı yaptığı görülmüştür. Bu tez çalışmasında hidrotermal yöntemle nano boyutta üretilen Y-TZP tozlarının yüksek aşınma direnci ve mekanik özellik gerektiren birçok uygulama alanı için başarıyla kullanılabileceği belirlenmiştir.
Pişmiş sağlık gereçleri atıklarının fine fire clay bünyelerde şamot yerine kullanılabilirliği
Bu çalışmada, vitrifiye sektöründe büyük hacimli ürünlerin özellikle uzun lavaboların üretiminde kullanılan ve kullanımı gün geçtikçe artan, şamot (fine fire clay) çamuru reçetesine yine vitrifiye ürünlerin üretiminde kullanılan vitreous china çamurundan üretilmiş ürünlerin pişmiş kırıklarının katılarak üretim maliyetlerinin düşürülmesi konusu incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, pişmiş kırıklar olarak ifade edilen ıskarta ürünler çeneli kırıcıdan ve öğütme değirmenlerinden geçirilerek 300 µ tane boyutuna getirilmiş ve yine aynı tane boyutunda kullanılmakta olan şamot hammaddesi yerine konularak reolojik ve fiziksel özelliklerindeki davranışı gözlenmiştir. FFC (Fine Fire Clay) çamuru içerisine %1'den %30'a kadar ilave edilen VC (Vitreous China) kırığı ile referans reçete dahil 13 reçete hazırlanmış ve hazırlanan reçetelerden elde edilen nihai ürünlerin kuru küçülme, pişme küçülmesi, toplam küçülme, deformasyon, kuru mukavemet, % su emme ve alçı kalıp içindeki kalınlık alma davranışı (10',20',60' ve 90') değerlendirilmiştir. Hazırlanan reçetelerde vitrifiye kırıklarının maksimum olarak % 13 oranında kullanılabileceği belirlenmiş ve bu miktardan fazla kullanımlarda, daha önce standart reçetede belirlenmiş olan değerlerin üzerine çıkılmasından dolayı ortaya çıkan olumsuz sonuçlar yapılan deneylerle kesinleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmaların sonucunda %13 oranında şamot hammaddesi yerine kullanılabilecek öğütülmüş vitrifiye kırıklarının çamur maliyetinde %16'lık bir azalmaya fayda sağladığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Maliyet, pişmiş kırık, sağlık gereçleri, şamot.
Nadir toprak element katkılı ekonomik Beta-SiAlON fosfor tozlarının sentezi ve karakterizasyonu
Işık yayan diyotlar (LED'ler) katı hal aydınlatma sistemlerinin bir türü olup, düşük enerji tüketimi, uzun servis ömrü, ısı ve titreşim şoklara dayanıklı, kızılötesi ve ultraviyole radyasyon içermemesi, çevre dostu olması gibi üstün özellikleri nedeniyle yeni nesil aydınlatma sistemleri olarak adlandırılır. Son yıllarda LED uygulama alanlarında SiAlON fosfor tozları da tercih edilmeye başlanmıştır. Bunun nedeni, yer değiştirmiş Al ve O atomlarının sayesinde Eu, Yb, Ce ve Pr gibi çeşitli nadir toprak (RE) element atomları -SiAlON kristal yapılarında farklı türde ara-yer atomik boşluklarına yerleşebilmesidir. Bu sayede, kafes içerisinde yer alan RE element atomlarının ultraviyole (UV) ve mavi ışık ile uyarılmaları sonucunda, RE atomlarının elektronik yapılandırma geçişlerine (4f5d gibi) bağlı olarak elektromanyetik spektrumun çok geniş dalga boyu aralığında (400–700 nm) mükemmel bir yayınım sergiledikleri keşfedilmiştir. Fakat üretimlerinde, Si3N4, AlN, SiO2 ve Al2O3 gibi yüksek saflıkta hammaddeler kullanılmasının yanı sıra, gaz basınçlı sinterleme (GPS), izostatik sıcak presleme (HP) gibi üretim metodları kullanılarak yüksek sıcaklıkta üretilmesinden dolayı maliyeti oldukça yüksektir. Bu tezin amacı, LED uygulamalarında kullanılmak üzere farklı dalga boyu aralıklarında yayınım gösterebilecek farklı RE elementleri (Yb+2, Sm+2 ve Ce+3) ile aktive edilmiş -SiAlON fosfor tozlarını doğal kaolen hammaddesinden CRN tekniğini kullanarak düşük maliyetle sentezlemek ve elde edilecek ürünleri karakterize etmektir. Bu amaç doğrultusunda numuneler farklı kompozisyonlar, katkı miktarları, sinterleme sıcaklıkları ve süreleri denenerek üretilmiştir. Üretilen -SiAlON fosfor tozlarının faz içeriği ve yüzde miktarları X-Işını kırınım (XRD) tekniği ve Rietveld analizi ile belirlenmiştir. Başarılı tozların hızlandırma ve yayınım dalga boylarını içeren fotolüminesans (PL) ölçümleri bir flüoresan spektrometresi, mikroyapı incelemeleri ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirimli elektron mikroskobu (TEM) esaslı analitik (enerji saçınımlı X-Işını (EDX)) teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler değerlendirildiğinde, her katkılanan toz için tek faz Yb+2, Sm+2 ve Ce+3 katkılı -SiAlON elde edilmiş, β-SiAlON: Yb+2 tozu 520-570 nm arasında yeşil ve yeşilimsi sarı renklere karşılık gelen geniş bir yayınım spektrumu sergilerken, β-SiAlON: Sm+2 tozu 645-700 nm arasında geniş bir kırmızı yayınım spektrumu sergilemiş, β-SiAlON: Ce+3 tozu ise 460-510 nm arasında geniş bir mavi yayınım spektrumu sergilemiştir.
Investigation of microstructural and mechanical properties of high manganese steels manufactured by casting method
High wear-resistant castings are generally manufactured in foundries and this process requires a complex engineering knowledge. Special processes are used in the production of high wear-resistant materials, which significantly increase the wear resistance of the materials. High manganese steels are also a group of materials with high wear resistance that are produced using these processes and high engineering expertise. The cast high manganese steel parts have very high impact and wear resistance. With the advancement of technology, the need for materials with even higher impact and wear resistance is increasing day by day. The high manganese steels (GX120Mn12) produced by the casting method, also known as Hadfield steels, have a short service life as they deteriorate, melt, crack, and break on their surfaces when exposed to long periods of impact and high temperatures. Products that have expired must be replaced. This process (regular maintenance and part replacement) causes time loss and excessive cost for businesses. In this study, ten different samples will be produced using a different process with the sand casting method. Therefore, in accordance with the purpose of this study; A kind of composite material was produced by adding master alloy "Al5Ti1B" to manganese steel materials produced by sand mold casting method, thereby improving wear resistance.Spectral analysis, Vickers hardness testing and analysis, and wear value analysis will be performed on each sample. In addition, changes in the material's internal structure will be examined using metal microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). In the microstructure, it was observed that the main phase consisted of the austenite phase and the pearlite phase. It was determined that carbide compounds precipitated on the grain boundaries were formed. With the addition of Al5Ti1B, different results were obtained in hardness values, the maximum hardness was obtained as 272.56, and it was observed that the wear resistance of the materials improved.
Transparan altlıklar üzerine nanoyapıların yönlenmiş olarak kaplanması ve özelliklerinin belirlenmesi
Son yıllarda ülkelerin enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi artmıştır. Güneş enerjisi de bu yenilenebilir enerji kaynaklarının başında gelmektedir. Yapılan araştırmalarda güneş enerjisinin, temiz, yaygın ve yenilenebilir enerji kaynağı arayışındaki mükemmel çözüm olduğu ortaya çıkmaktadır. Güneş enerjisinden elektrik eldesi fotovoltaik güneş hücreleri yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada da, güneş hücrelerinde fotokatalitik etkiyi artırarak verimin artırılması amaçlanmıştır. Titanyum dioksit (TiO2) nanotüpler mükemmel optik geçirgenliği, yüksek kırılma indisi, kimyasal kararlılığı, yüksek spesifik yüzey alanı, iyon değiştirebilme yeteneği ve fotokatalitik özelliğinden dolayı ince film uygulamalarında ideal olduğu için tercih edilmiştir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında ilk olarak sol-jel yöntemiyle titanyum dioksit nanoparçacıklar üretilmiş, daha sonra hidrotermal yöntem yardımıyla çapları yaklaşık olarak 8-10nm arasında değişen TiO2 nanotüplere dönüştürülmüştür. Üretilen bu nanotüplerden kararlı kolloidal süspansiyonlar hazırlanmıştır. Oluşturulan kararlı solüsyonun, elektrokinetik biriktirme(EKB) yöntemiyle iletken ITO kaplı cam üzerine manyetik alan yadımıyla kaplanması sağlanmıştır. Numunelerin SEM, XRD, EDS, TEM, BET ve UV-Vis analizleri yapılmıştır. ITO üzerine oluşan ince filmin nanotüplerin yönlenmesinden dolayı fiziksel, kimyasal, optiksel özelliklerinde değişme gözlenmiştir. Güneş hücrelerinde kullanılacak olan elektrodu bu şekilde üreterek kaplamanın pürüzlülüğünün, foton/elektron çevriminin ve yüzey alanının artırılması hedeflenmiştir. Bu şekilde TiO2 uyarılma enerji seviyesinin düşürülmesi ve gelen ışığın daha yüksek oranda elektrik akımına çevrilmesi beklenmektedir.
Karbon fiber takviyeli polimer matriksli kompozit bisiklet kadrosu üretimi
Kadrolar bisikletlerin sürüş özelliklerini ve ağırlıklarını belirleyen en önemli parçalarıdır. Bisiklet endüstrisinde gitgide artan bir şekilde metal malzemelerin yerini kompozit malzemeler almaktadır. Bu çalışmanın amacı karbon fiber kompozit bir bisiklet kadrosunun tasarlanması ve üretimidir. Bisiklet kadrolarında kullanılan malzemeler incelenmiş ve karbon kompozit malzemeden üretilen kadrolar ile karşılaştırmaları yapılmıştır. Deneysel çalışma kadronun tasarlanması ve malzeme testleri ile başlamıştır. Ardından kadronun imali için gerekli tezgâh tasarlanmış ve imal edilmiştir. Geleneksel kadro geometrisine sadık kalınarak tasarlanan kadro üst, alt ve oturma boruları ile alın borusu karbon kompozitten el yatırması yöntemi ile üretilirken, arka maşa kısımlarında alüminyum kullanılmıştır. Kompozit malzeme bileşenleri olarak tek eksenli 12k karbon fiber ile epoksi reçine kullanılmıştır. Tamamlanan kadro gerekli donanım ile toplanarak test sürüşüne tâbi tutulmuş, rijitlik ve sürüş karakteristiği olarak olumlu sonuçlar elde edilmiştir.Anahtar sözcükler: Kompozit, karbon fiber, epoksi, bisiklet, kadro, el yatırması
Sürekli dökümde katılaşma ve soğutmanın incelenmesi
Çelik slabın sürekli dökümünde ve alüminyumun alaşımlarının ingot DC dökümünde, katılaşmanın başlangıç seviyelerinden itibaren kalıbı soğutmak amacıyla su kullanılır. Kalıbın aşağı seviyelerinde ise metalin katılaşma yüzeyine su püskürtülmesi ile soğutma sağlanır. Su ile soğutma katılaşan kabuğun oluşmasını ve ısı kaçışını kontrol ettiği için ürün kalitesini direk olarak etkilemektedir. Bu olayda katılaşan malzeme içerisinde gerilim ve gerinimlerin oluşmasına neden olur. Bu inceleme su ile soğutma sürecindeki en son çalışmaları göz önüne koymaktadır ve her iki döküm yöntemindeki farklılıkları ve benzerliklerine ışık tutmaktadır.İkincil soğutma bölgesindeki ısı kaçış katsayısı, su kaynama eğrilerinden de görüldüğü gibi ingot yüzeyindeki sıcaklığa bağlıdır. Isı kaçışı zamanla slab ve ingot yüzey sıcaklığı değiştikçe önemli ölçüde değişmektedir. Katılaşan çelik içinde sıcaklık değişimindeki ani dalgalanmalar özellikle ön yüzeyde çatlamalara veya sıcak yırtılmalara neden olan ısıl gerilmelere yol açar. Çeliğin su püskürtme ile soğutulmasının ve alüminyumun CO2 enjeksiyonu ve suyun çarpması ile soğutulmasının sıkı kontrolü metal yüzey sıcaklığının ani değişimini engellemektedir.Bütün süreçlerin ana amacı, gizli ve hissedilen ısının iç desteği ile metal yüzey sıcaklığını kontrolümüz dahilinde belirli bir ivme ile azaltarak, soğutma işlemi son bulana kadar yüzeyden ısı kaçış hızını sabitlemektir.
Synthesis of zinc oxide nanostructures by calcination and solvothermal methods
This thesis includes a thorough examination into the synthesis and characterization of ZnO particles of various morphologies. The structure of the particles was analyzed by XRD, SEM, TEM, FTIR and XPS techniques and gas adsorption. XRD analysis confirmed the formation of wurtzite crystals, and microscopy images demonstrated their growth into various morphologies such as flower-like, nanorods, nanospheres, nanoprisms, and urchins. By XPS analysis, the oxygen defects on the particle surfaces were detected. The solvothermally produced nanospheres exhibited the highest mesopore surface area (30.56 m2/g), while calcined nanorods had the lowest (4.55 m2/g). The band gap energy (Eg) of the particles ranged between 3.08 and 3.29 eV and was lower than the theoretical value of wurtzite ZnO (3.37 eV). The photocatalytic degradation tests were carried out with methylene blue (MB) dye as the model organic pollutant. The results showed that calcined, acetic acid-modified nanorods were particularly ideal for photocatalytic degradation. Over the course of 24 h, 50.42 % of MB was degraded by these nanorods. Additionally, the thesis explored the preliminary experiments for the production and characterization of ZnO-PEG hybrids. FTIR spectra confirmed the interaction of PEG with ZnO on the particle surfaces. Their biocompatibility was qualitatively compared through immersion in simulated body fluid (SBF). Results revealed their potential to be used in the biomedical field.
Mn-Cu alloy based flexible electrode for supercapacitor applications
Significant advancements have been made in the application of technologies utilizing flexible screens and sensors. However, progress in the field of flexible energy storage devices has been quite limited. Research on flexible energy storage electrodes is essential due to the critical role of flexibility and stretchability in wearable, biomedical, and portable electronic devices. This study investigates the electrochemical properties of flexible Mn-Cu alloy-coated films, filaments, and fabric graphite samples for supercapacitors. The electrochemical synthesis of Mn-Cu-based hybrid graphite is conducted using a deep eutectic solvent ionic liquid at various static voltages. Following the electrochemical deposition performance in Ethaline deep eutectic solvent, electrodes obtained are evaluated for electrochemical properties at various scan rates in different electrolytes. These electrolytes include sodium sulfate (Na2SO4), potassium hydroxide (KOH), a mixture of sodium sulfate and potassium hydroxide (Na2SO4 + KOH), and hydrochloric acid (HCl). The performance of the electrodes is examined through chronocoulometry, chronoamperometry, and cyclic voltammetry (CV) studies. Subsequently, non-electrochemical methods such as X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) are employed for the characterization of these hybrid electrodes. The research aims to enhance the capacitance, energy, and power performance of supercapacitors. To achieve this goal, electrochemical processes were thoroughly examined to enhance the electrochemical properties of the electrodes. The obtained data indicate that Mn-Cu alloy-based stretchable graphite electrodes offer high specific capacitance values. These examination results are promising for use in supercapacitor technology applications.
Manganese based electrodes in alkaline and neutral electrolytes for flexible energy storage devices
Flexible electrodes have been researched for e-textile. Screens have been produced as flexible and commercially are available. However, flexible energy storage and conversion devices have not been produced and commercialised. The motivation of this study is to fabricate flexible electrodes for energy storage and conversion devices. The research focuses on the electrodeposition of manganese onto graphite substrates using deep eutectic solvents (DESs). The study aims to optimize electrode conditions (growth and cycling) to achieve electrodes with high electrochemical stability, extensive active surface coverage, and enhanced areal capacitance. The experimental approach involves the preparation of electrode from Ethaline solutions having MnCl2 by applying various potentials (-1.5 V, -2.0 V, and -2.5 V) for 500 seconds. The electrodes are then characterized using techniques such as X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). Electrochemical properties are assessed through cyclic voltammetry in 1 M KOH and 1 M Na2SO4 electrolytes for fuel cell and supercapacitor applications. The resulting coatings were not suitable for hydrogen evolution in alkaline electrolyte. The findings reveal that lower deposition potentials (more negative voltage) lead to a denser manganese layer and higher potentials (less negative potential) could cause thinner film. The thinner films resulted in higher specific capacitance and electrochemical performance because ions could have high flux on coating. The study contributes to the field of energy storage devices by demonstrating the potential of manganese-coated graphite electrodes in alkaline and neutral media for flexible supercapacitor applications, offering a promising alternative to expensive materials.
Kardan milinde kullanılan kayıcı takımların kaplama işleminin tribolojik etkileri
Dünyada ve ülkemizde endüstriyel malzeme seçimini etkileyen faktörlerin başında korozyon dayanımı, temin kolaylığı, şekil alabilirlik özelliği, ekonomiklik, üretim biçimi, tribolojik özellikleri gelmektedir. Polimer malzemelerin özellikleri incelendiğinde, polimerlerin malzeme seçimini etkileyen bu özelliklerin çoğuna sahip olduğu görülmektedir. Polimer malzemeler, çelik, cam, seramik malzemeler gibi geleneksel malzemelerden daha yüksek mukavemet/ağırlık oranı sergilemeleri nedeniyle, yüzyılın son çeyreğinde birçok endüstriyel uygulamada ve günlük yaşamda yer almıştır. Polimer malzemelerin uygulamalarından biri, polimerlerin kaplama malzemesi olarak kullanılmasıdır. Tez çalışmasında kardan millerinde kullanılan kayıcı takımların kaplanmasında hali hazırda kullanılan poliamid 11 (PA11) yerine poliamid 12 (PA12) tozunun kullanımı araştırılmıştır. Kayıcı millerin kaplanmasında ithal PA11 yerine yerli temin kaynağı bulunan PA12 tozuna yer verilmesiyle amaç, temin kolaylığı ve maliyet avantajı sağlamaktadır. Bu çalışmada, PA11 ve PA12 ile polimer kaplamalar gerçekleştirilmiştir. Kaplanan numuneler 100Cr6-bilya ve 115CrV3-pim olmak üzere iki farklı aşındırıcı kullanılarak aşınma testlerine tabi tutulmuş ve kaplamaların tribolojik davranışları karşılaştırmalı olarak ele alınmıştır. Yapılan deneysel çalışma sonucunda, performans ve dayanım bakımından PA12 tozunun PA11'e göre daha iyi tribolojik davranış gösterdiği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Polimer kaplama, Poliamid 11, Poliamid 12, Kayıcı takım, kardan mili
Çevresel etkileri bakımından bazı mineral beton katkı maddelerinin kimyasal içeriklerinin karşılaştırılması
Son yüzyılda dünya genelinde nüfus artışı ve nüfusun kentsel alanlarda yoğunlaşması, bu alanlarda yeni binaların yapılmasını zorunlu kılmıştır. Yapılan binalar büyük oranda betonarme binalar olup, temel yapıtaşını beton oluşturmaktadır. Beton ise çeşitli katkı maddelerinin bileşiminden oluşmaktadır. Günümüzde betonun yoğun kullanımından dolayı beton katkı maddeleri konusunda çok sayıda çalışma yapılmaktadır. Ancak, bu katkı maddelerinin kimyasal içerikleri konusunda yapılmış çalışma sayısı oldukça sınırlıdır. Bu katkı maddelerinin kimyasal içerikleri konusunda önemli bilgi eksikliği bulunmaktadır ve bu durum sektörde çalışan insanların sağlığı yanında inşaat faaliyetlerinin çevresel etkileri konusunda da bilgi eksikliği oluşmasına sebep olmaktadır. Bu çalışmada, beton katkı maddesi olarak kullanılan bazı malzemelerde, insan ve çevre sağlığı açısından son derece zararlı olan ağır metallerden Pb, Cr, Zn, Ba, Mn, Li, Ga, Ag, B, Co, Bi, Mg, As, Cd, Ni, Se, Pt, Na, K, Ca, Fe, Cu, In, P, Sr, S, V, Sn, Au, Ti, Mo, Nb, Sb, Ge ve Al elementlerinin konsantrasyonları değerlendirilmiştir. Çalışma sonuçları özellikle bazı çimentolar ile yüksek fırın cürufu ve bakır cürufu gibi bazı katkı maddelerinde çalışmaya konu metallerden insan ve çevre sağlığı bakımından son derece zararlı olabilen Pb, Cr, Zn, Ba, Mn, Li, Ga, Ag, B, Co, Bi, Mg, As, Cd gibi metallerin çok yüksek konsantrasyona ulaşabileceğini göstermiştir.
Derin öğrenme ağlarını kullanarak güneş enerji fotovoltalik sisteminin güç kalitesinin iyileştirmesi
Güç kalitesi kontrolü elektrik enerji üretimi özellikle yenilenebilir enerji sisteminde önemli bir yer tutar. Bu çalışmada, derin öğrenme yapay sinir ağı ile PV güneş enerjisi sisteminin güç kalitesi analiz edilmiş ve incelenmiştir. Genel olarak, rüzgâr, güneş ve hidroelektrik dahil olmak üzere belirli alternatif enerji üretim kaynakları doğaya zarar vermez. Bu nedenle güneş ve rüzgâr enerjisi faydalı alternatif enerji kaynakları olarak kabul edilmiştir ve ayrıca bol miktarda bulunmaktadır. Bu çalışmada, değişen hava koşullarında güneş enerjisi sistemlerinin performansları incelenmiştir. Bu makale, derin yapay sinir ağına dayalı yeni bir algoritma önermek ve bunu maksimum güç noktası takibi için uygulamak amacıyla yazılmıştır. Günümüzde güneş enerjisi, doğadaki muazzam mevcudiyeti nedeniyle çok popüler bir alternatif enerji kaynağıdır. Bu tezde, fotovoltaik hücre sistemleri çeşitli hava koşulları altında incelenerek, maksimum güç noktasını izleyen gelişmiş bir akıllı kontrol sistemi geliştirilmiştir. Maksimum Güç Noktası İzleme kontrolörü, öngörülemeyen hava koşulları nedeniyle yenilenebilir enerji kaynakları için bir zorunluluktur. Yüksek güç kalitesi ideal olarak her zaman kullanılabilir, tamamen saf ve gürültüsüz, sinüzoidal dalga formuna sahip, her zaman voltaj ve frekans toleransları dahilinde olan elektrik gücü üretir. Bu tezde, derin öğrenme yapay sinir ağına dayalı olarak güç kalitesini iyileştirmek için güneş enerjisi sistemi üzerinde yeni bir yöntem gerçekleştirilmiştir. Bağdat üniversitesi mühendislik fakültesi binası tasarımı için akü depolama kurulumu ile şebeke bağlantılı PV sisteminin optimum yeni bir yaklaşım ve enerji verim algoritması sunmaktadır. Çalışmamız boyunca simülasyonların testi Matlab 2020a versiyonu uygulanmıştır.
Yüz tanıma tekniğine dayalı yoklama sistemi geliştirilmesi
Yüz tanıma, insan yüzlerini tanımak için yaygın olarak kullanılan biyometrik teknolojilerden biridir. Yüz tanıma sistemleri, yüzün biyolojik özelliklerinin değişmez olması ve yüz tanımanın kolay uygulanabilirliği gibi bir takım avantajlarının bir sonucu olarak daha popüler hale gelmiştir. Sonuç olarak, uzaktan eğitim, güvenlik ve sosyal medya dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda genellikle en etkili biyometrik teknoloji olarak kabul edilmektedir. Bununla birlikte, tamamen güvenli, doğru ve güvenilir yüz tanıma yapabilmenin önünde hala aşılması gereken bazı engeller bulunmaktadır. Uzaktan eğitimde, yüz öznitelik çıkarımı, katılımcıların konumlarını değiştirmelerini engellediği için görünüş geçerliliğini korumak için yararlıdır. Ancak, yüz tanımanın çeşitli alanlarında araştırma ve pratik uygulamalar arasında bir boşluk vardır. Ayrıca, uzaktan eğitime olan talep önemli ölçüde artmıştır. Bu artış, izolasyon ve sosyal mesafe gibi zorunlu koşulların getirdiği çeşitli engellerden kaynaklanmaktadır ve bu alanda yüz tanıma tekniklerinin kullanılması, öğrenme sürecini geliştirmek için faydalı olmaktadır. Bu tez, yüz tanıma sistemlerinde ortaya çıkan ışıklandırma değişimi, poz değişimi ve oklüzyon gibi önemli sorunları araştırmaktadır. Bu problemleri çözmek için birçok teknik ve algoritma önerilmiştir. Bu tez, yeni bir yüz tanıma tekniğine dayalı bir uzaktan eğitim yoklama modeli sunmaktadır. Bu doğrultuda yüz öznitelik çıkarımı yapabilen ve yüz tanımada karşılaşılan zorlukları çözebilen iki yeni teknik geliştirilmiştir. Çoklu tanımlayıcı adı verilen ilk yeni model, iyi bilinen yerel ikili örüntü yöntemine dayanmaktadır. Bu model merkez pikselin çok sayıda farklı komşusunu ele almaktadır. Modelin özgün avantajı, bu tanımlayıcının sadece bir nokta yerine farklı komşuluk boyutlarının kullanılmasına izin vermesidir. Bu yapı, makul bir etkinlik seviyesine erişmekte ve ayrıca farklı bir öznitelik dağılımı elde etme imkanı sağlamaktadır. Bu çalışmada önerilen tanımlayıcıya dayalı ikili öznitelik tanımlayıcı kullanan başka bir yüz tanıma modeli geliştirilmiş ve iki model arasındaki benzerlik ve farklılıkları araştırmak için yerel ikili örüntüler oluşturulmuştur. Her iki model için de kamera mesafesi, ifade, büyük kafa boyutu ve ışıklandırma değişikliği gibi yüz tanıma sorunlarının üstesinden gelmek için farklı yüz veri tabanlarında destek vektör makinesi yöntemi kullanılarak eğitim yapılmıştır. Ek olarak, derin öğrenmeyi kullanarak, yüz tanımayı geliştirmek için yeni ama oldukça verimli bir evrişimsel sinir ağı olan In-depth yöntemi sunulmaktadır. Bu yöntem, sıralı ve artık kimlik bloklarının bir kombinasyonuna dayanmaktadır. Bu yöntem kullanıldığında, daha derin bloklar kullanmanın etkililiği araştırılabilmektedir. Bu çalışmada yeni modelin, diğer son teknoloji yöntemlerle karşılaştırıldığında, yüz öznitelik çıkarımını yüksek doğruluk oranıyla gerçekleştirebildiği kanıtlanmıştır. Uzaktan eğitim yoklama sürecinde, eğitim verilerinin sınırlılığı, yüz tanıma ve doğrulama ile ilgili çeşitli zorluklarla karşılaşılmaktadır. Bu çalışmada uzaktan eğitim bağlamında yüz tanıma ve yoklama için yeni bir mimari sunulmaktadır. Bu modelin avantajlarından biri, önerilen model ve destek vektör makinesi kullanılarak çıkarılan öznitelik çıkarımı ve eğitim yapılmasıdır. Bu yöntem, tanıma ve yoklama hatalarını azaltmaktadır. Deneyler, modelimizin ve yoklama modelimizin neredeyse tüm yüzleri tanıyabildiğini ve bu yüzlere karşılık gelen etiketleri kaydedebildiğini göstermiştir. Bu yeni yüz tanıma ve yoklama modeli, uzaktan öğrenmeyi daha güvenli, doğru ve güvenilir hale getirerek öğretim etkinliğini artırarak uzaktan öğrenmenin yaygınlaşmasına katkıda bulunabilir.
Yetişme koşullarının mimari tasarımlarda kullanılabilecek bazı iç mekan bitkilerinde bitki büyüme performansı ve bitki morfolojik karakterlerine etkisi
Günümüzde kentsel alanlarda hem iç hem de dış mekânda en önemli sorunlardan birisi olan hava kirliliği her yıl milyonlarca insanın sağlığını etkileyen küresel boyutta bir sorun haline gelmiştir. Hava kirliliği etmenleri arasında ağır metaller biyobirikme eğiliminde olmaları, insan sağlığı açısından düşük konsantrasyonlarda bile toksik olabilmeleri, besin elementi olarak canlılar için gerekli olanlarının bile yüksek konsantrasyonlarda zararlı olabilmeleri sebebiyle ayrı bir öneme sahiptir. Bu nedenle ağır metallerin havadaki konsantrasyonlarının hem değişiminin izlenmesi hem de kirlilik düzeyinin azaltılması büyük önem taşımaktadır. Bu alandaki çalışmalara katkı sağlamak amacıyla bu çalışma kapsamında, iç mekân mimari tasarımlarında en sık kullanılan bitkilerden deve tabanı, difenbahya, drasena, kauçuk, şeflera, spatifilyum ve yukka bitkilerinin, kontrol, sigara ve trafik ortamında yetiştirilen bireylerinde Cr, Pb, Ni, Co, Cd, V, Al, Ba, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Na, K, Ca, Mg ve P konsantrasyonlarının değişimi belirlenmiştir. Çalışma sonucunda her bir ağır metal konsantrasyonunun havadaki değişiminin izlenmesi için kullanılabilecek en uygun türlerin hangileri olduğu ayrı ayrı tespit edilmiştir.
Kütüphane ortamında yüz ve parmak izi tanıma sisteminin geliştirilmesi
Yönetim bilişim sistemleri, bilgisayar teknolojisinin yaygınlaşmasıyla birlikte çeşitli alanlarda benimsenmiştir. Bir kütüphane yönetim sistemi, bir bilgi sistemine örnektir. Son yıllarda yapay zekâ uygulamaları içeren bilgisayar tabanlı sistemler kütüphane bilgi sistemleri için kullanılmaktadır. Yapay sinir ağları, karmaşık bilgileri analiz etmek için güçlü bir araç olarak kullanılabilen yapay zekânın bir dalı olarak niteliksel bir yöntemdir. Derin öğrenmede, bir Evrişimsel Sinir Ağı görsel görüntüleri analiz etmek için en yaygın olarak uygulanan bir yapay sinir ağı sınıfıdır. Bu tez çalışmasının amacı, Yapay Sinir Ağları ve Evrişimsel Sinir Ağları kullanılarak kütüphane ortamında yüz ve parmak izi tanıma sistemini gerçekleştirmektir. Bunun için Parmak izi veri setleri, dört parmak izi grubuna kesin olarak sınıflandırılmış 100 gerçekçi parmak izinden oluşmaktadır. Parmak izi görüntülerinden özniteliklerin çıkarılması için gri seviye oluşum matrisi kullanılmıştır. OpenCV, bilgisayarla görme uygulamaları için çeşitli işlevler sağlar. Bu tez çalışmasında OpenCV'nin yüz algılama ve yüz tanıma için kullanılan OpenCV'deki popüler algoritmaları kullanılmıştır. Yüz tanıma sistemi için ortalama ve weiner filtreleme işlemleri kullanılmıştır. Bu çerçevede parmak tanıma için FVC 2000, FVC 2002 ve FVC 2004 veri setleri; yüz tanıma sistemi için de gerçek zamanlı olarak yüz tanıma yapılarak sistemde oluşturulan veri seti üzerinde deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, sınıflandırıcının görüntü işlemesini hızlandırarak gerçek zamanlı sınıflandırma durumlarına fayda sağlar.
Görüntü işleme teknikleri ve sezgisel yöntemler kullanılarak çekirdek görüntü segmentasyonu
Modern bilimsel laboratuvar ortamında dijital patoloji giderek önem kazanmakta ve artan bir teknolojik gereksinim haline gelmektedir. Özellikle yorumlanabilir modellerin geliştirilmesi için hücre çekirdeklerinin saptanması ve segmentasyonu son derece önemlidir. Dijital görüntü işleme, görüntü iyileştirme ve görüntü tabanlı örüntü tanıma alanlarındaki güçlü araştırma programlarını destekler. Çeşitli görüntü işleme teknikleri görüntü bölütleme, verilen görüntüyü analiz etme adımında hayati bir rol oynar. Görüntü segmentasyonu, görüntüleri analiz etmek ve onlardan veri çıkarmak için temel adımdır. Bu tezde, bir görüntünün segmentasyonu bölütlemek için kenar bulma, eşikleme, bölge büyütme ve kümeleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Önerilen algoritmayı daha önce önerilen algoritmalarla karşılaştırırsak, bu algoritma çok fazla parametre gerektirmez ve ayrıca daha hızlı, daha basit ve daha esnektir. Bu tez çalışmasında PSB 2015 CrowdSourcingNucleiAnnotation ve 2018 Data Science Bowl veri setlerinden boyanmış H&E numunelerinin oluşturduğu histolojik görüntüler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Görüntülerdeki gürültü ilk olarak morfolojik teknikler kullanılarak giderildi ve ardından, çekirdek görüntülerinin segmentasyonu için Yapay Arı Kolonisi tabanlı uyarlanabilir histogram algoritması kullanılmıştır. Sonuçlar diğer optimizasyon algoritmaları ile karşılaştırarak doğruluğunu ve etkinliği test edilmiştir. Kanser çekirdekleri için ortalama %93,64 doğruluk oranı sağlanmıştır.
Karadere Baraj Göleti (Taşköprü-Kastamonu) su kalitesinin ve canlılar üzerine etkisinin belirlenmesinde sediment ve sitotoksik analizin kullanımı
Her geçen gün kıymeti daha da artan tatlı su kaynaklarının kalitesinin belirlenmesi ve takibi için yapılan çalışmaların kullanılalabilir su kaynağına ulaşmak kadar önemli hale gelmiştir. Hazırlanan doktora çalışmasında, Kastamonu ili Taşköprü İlçesi Donalar Mevkii'nde bulunan Karadere Baraj Göleti'nin su kalitesi belirlenmesinde geleneksel yöntemlerin yanı sıra sediment analizi ve doğrudan canlılara olan etkisini tespit için sitotoksisite analizlerinin kullanılmasının etkinliğinin belirlenmesi amaçlandı. Yerüstü Su Kalitesi Kriterleri Yönetmeliği'nde belirtilen standartların hücre canlılığını nasıl etkilediğinin araştırılması öncelikli olarak hedeflendi. Bu kapsamda göletten aylık periyotlarla alınan su örneklerinin fiziko-kimyasal analizleri, sitotoksik analizleri ve Radon konsantrasyonu ölçümleri yapıldı. Kirliliğin en fazla tespit edildiği Haziran ayında alınan sediment örneği ise organik madde miktarı, ağır metal içeriği ve fizikokimyasal parametler açısından analizlendi. Fiziko-kimyasal analizlerle 28 parametrenin (Sıcaklık (OC), Çözünmüş Oksijen (mg/L), Tuzluluk (ppt), ph, Elektriksel İletkenlik (µs/Cm), Askıda Katı Madde (Mg/L), Kimyasal Oksijen İhtiyacı (mg/L), Biyolojik Oksijen İhtiyacı (mg/L), Klorür (mg/L), Fosfat (mg/L), Sülfat (mg/L), Sülfit (mg/L), Sodyum (mg/L), Potasyum (mg/L), Toplam Sertlik (mg/L), Toplam Alkalinite (mg/L), Magnezyum (mg/L), Kalsiyum (mg/L), Nitrit (mg/L), Nitrat (mg/L), Amonyum Tuzu (mg/L), Demir (mg/L), Kurşun (µg/L), Bakır (µg/L), Kadmiyum (µg/L), Civa (µg/L), Nikel (µg/L), Çinko (mg/L)) analizi sonucu Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliğine göletin su kalitesi sınıfı II olarak belirlendi. Sitotoksisite çalışmaları MTT, LDH, Live-Dead analizleri ile hücrelerin morfolojileri Hematoksilen-Eozin boyama ile incelendi. Gölet suyunun hücrelerde nekroza ve apoptoza sebep olmadığı, hücre canlılığını hücrelerde transformasyona sebep olmayacak düzeyde desteklediği görüldü. Sediment analizlerinin sonucu, dip temizliği yapılmadan doldurulan göletin sediment kalitesinin düşük olduğu belirlendi. Ayrıca gölet suyunun, kullanımını olumsuz etkileyecek ölçekte radyoaktivite göstermediği belirlendi. Elde edilen sonuçlar, sitotoksik analizler ve sediment analizlerinin göletin su kalitesi hakkında erken bir bilgi almak için kullanılabileceğini göstermektedir.
Okso primidin türevlerinin 1 M HCL içinde yumuşak çeliğin korozyonu üzerine inhibisyon etkisi: Deneysel ve teorik çalışma
1-Amino-5-(4-metil benzil)-4-(4-metil fenil)pirimidin-2(1H)-tion (AMMP),1-(5-(4 Metoksibenzoil)- 4-- (4-metoksifenil) -2 -oksopirimidin- 1(2H)-il) -3-feniltiyoüre MMOPH), 1-(5- (4-Metoksibenzoil)-4-(4-metoksifenil) -2-oksopirimidin-1(2H)-il)-3-(4-klorofenil)üree (MMOP),1- (5- ( 4-Metoksibenzoil ) -4 -( 4- metoksifenil)-2-oksopirimidin-1(2H)-il)-3-(4-metoksifenil)üre (MMOM), 1-(5-(4-Metoksibenzoil)-4-(4-metoksifenil)-2-oksopirimidin-1(2H)-il)-3-(4-metil fenil)tiyoüre (MMOPM) inhibitölerinin, 1 M HCl çözeltisindeki yumuşak çeliğin (MS) korozyon inhibitör etkileri deneysel ve teorik olarak araştırılmıştır. MS sisteminin yüzey morfolojisini belirlemek için SEM, EDX ve AFM analizleri yapılmıştır. Elektrokimyasal veriler bileşiklerin karma tip inhibitörler olarak işlev gördüğünü göstermiştir. İnhibitörler için direnç polarizasyonunun MS sisteminde bir düzene uymuş olduğu bulunmuştur. 1 M HCl çözeltisinde 168 saat beketilen yumuşak çelik, MMP, MMOM, MMOP, MMOPM ve MMOPH inhibitörlerinin varlığında inhibisyon etkinliği sırasıyla, %94,04, %92,06, %82,47, %62,02 ve %56,52 olarak elde edilmiştir. Buna göre AMMP bileşiği daha yüksek inhibisyon etkinliği göstermiştir. Langmuir izoterm sistemi en iyi eşleşmeyi göstermiş ve sistemdeki adsorpsiyonun fizisorpsiyon ve kemisorpsiyon biçiminde olduğu tespit edilmiştir. AMMP, MMOM, MMOP, MMOPM ve MMOPH bileşiklerinin serbest enerjisi sırasıyla 41,1; -35,6; -38,7; -43 ve -44,7 kj.mol-1 olarak bulunmuştur. Kuantum kimyasal sonuçlar, inhibitörlerin adsorpsiyon moleküllerinin öncelikle protonlanmış yapılar aracılığıyla gerçekleştiğini ve deneysel sonuçlarla uyumlu olduğunu göstermektedir. İnhibitör bileşiklerinin Fe yüzeyine adsorpsiyonu, moleküler dinamik simulasyonlarla da doğrulanmıştır. Bileşiklerin agresif ortamlarda yumuşak çelik için yeni korozyon inhibitörleri olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Yumuşak çelik, Okso-pirimidin, Çevre, Korozyon direnci, EIS Temmuz 2023, 166 Sayfa
Production and characterization of parylene C based flexible pressure sensor
This thesis covers the use of parylene C, which is used as a protective layer in MEMS applications, as a flexible pressure sensor after the discovery of its piezoelectric properties in 2011. First, parylene C was synthesized by chemical vapor deposition. Composite samples were prepared by the addition of polyurethane (PU), poly (methyl methacrylate) (PMMA) and activated carbon in certain weight ratios. Structural, chemical, morphological and thermal analyses of the samples were carried out. By electromechanical measurements, piezoelectric, piezoresistive and capacitive properties were determined, sensing performances were analyzed and the best performing flexible pressure sensor candidates were identified. Pressure-sensitive inks prepared by taking into account the formulation of the determined candidate samples were prepared again in accordance with the screen printing method and flexible pressure sensors were produced by screen printing method. The electromechanical measurements show that parylene C-based samples with low pressure sensing performance cannot be used as flexible piezoelectric pressure sensors. The pressure sensing range of the flexible piezoresistive and capacitive pressure sensors was determined as P<1.5 kPa, with sensitivities of 0.152 kPa-1 and 0.124 kPa-1, respectively.
Makine öğrenim yöntemlerini kullanarak gecol'daki güç yükü tahmini
Bu çalışmada, enerji tüketimini tahmin etmek için yapay bir sinir ağı kullanılmış ve SCADA (Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama) verilerinin enerji üretimi, sıcaklık, nem ve rüzgar hızı gibi parametrelerle analiz edilmesi sağlanmıştır. SCADA veritabanının ön işlenmesi, Sinir Ağı algoritması için verileri optimize etmektedir. Bir dizi deney, 5 kat çapraz doğrulamada öğrenme verileri için 0,98 ve test verileri için 0,95 R2 değeri de dahil olmak üzere doğruluk ve kayıp azaltımına dayalı değerlendirmelerle bir tahmin modeli oluşturmaktadır. Çalışma, Libya Genel Elektrik Şirketi bünyesinde karar alma sürecine yardımcı olmayı amaçlayan, özellikle yük azaltma senaryolarında ağın enerji tahmin değerine ışık tutmaktadır. Ayrıca çalışma, Apriority algoritmasını ve Weka aracını kullanarak enerji tüketimi modellerini ortaya çıkarmakta ve kuralların %100 güvenle altını çizmektedir. Yüksek tüketim, 5800 MW'ı aşan güç ve 3,19 ila 8,45 km/saat aralığındaki rüzgar hızıyla; orta tüketim, 4000,5 ila 4269,5 MW aralığındaki güç ve 16,325 ila 18,055°C aralığındaki sıcaklıkla ve düşük tüketim, 2505,5 ila 3080,5 MW aralığındaki güç ve sabah 4:00 ila 6:00 arasındaki süre içerisinde 16,325 ila 21,635°C aralığındaki sıcaklıkla ilişkilendirilmiştir. Enerji verileri sınıflandırma analizinde Rastgele Orman algoritması 9,56 saniyede %94,651 doğruluk oranıyla en iyi performansı sergilerken, bunu sırasıyla %93,046 ve %92,707 doğruluk oranlarıyla J48 ve Regresyon Yoluyla Sınıflandırma algoritmaları izlemiştir. Daha hızlı alternatifler arasında yer alan ve öğrenme süreleri 0,08 ile 0,88 saniye arasında değişen One R, Rastgele Ağaç, Karar Ağacı ve Öznitelik Seçili Sınıflandırıcı algoritmaları, enerji yönetimi uygulamalarının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmakta ve gelecekteki çalışmalar için öngörü sağlamaktadır.
Hibrit nanoakışkan kullanılarak fotovoltaik/termal (PV/T) sistemlerin termal ve elektrik üretim performansının iyileştirilmesi
Fotovoltaik/Termal (FV/T) sistemler, elektrik enerjisi üretiminin yanı sıra sıcak akışkan (genellikle su) üretimi de sağlamaktadır. PV sistemlerin aşırı ısınması ilave edilen termal sistem ile atılarak PV'lerin elektrik üretim performansı artırılmaktadır. Nanoakışkanlar, termal sistemde emilen ısıyı artırmak için bir çözüm olarak sunulmaktadır. Nanoakışkanların ısı transfer performansında önemli bir iyileşmeye yol açan başlıca fiziksel olaylar şu şekilde özetlenebilir: (i) Nanoakışkanların ısıl iletkenliklerinin yüksek olması, (ii) Akışkan içerisindeki partiküllerin ısı transfer yüzey alanını artırması, (iii) Nanoakışkanın özgül ısıl kapasitesini artırması, (iv) Nanoakışkanın yüksek sıvı aktivitesi nedeniyle türbülanslı hacim oranın artması. Bu çalışmada, temel akışkanlardan biri olan suya ağırlıkça belirli oranlarda Fe2O3, Fe3O4 ve NiFe2O4 manyetik nanoparçacıkların eklenmesiyle elde edilen nanoakışkanların, PV/T sisteminin termal ısı transferinin arttırılması sayesinde PV sisteminin daha fazla soğutulması sağlanarak hem elektrik üretim performansının arttırılması hem de elde edilen sıcak akışkan sıcaklığının arttırlarak sistemin termal performansının iyileştirilmesi sağlanmıştır. Deneysel çalışmada, FV panellerde NiFe2O4 nanoakışkanı ile elektrik üretiminde %14'lük bir iyileşme sağlanmıştır. Termal sistemde emilen ısı miktarı yüksek olduğu için NiFe2O4 nanoakışkanının sıcak akışkan sıcaklığında, baz akışkan suya göre ortalama %104 sıcaklık (∆T) artışı elde edilmiştir. Ayrıca baz akışkan suya %0,5 Fe2O3 ve Fe3O4 nanopartiküllerinin elde edilmesiyle elde edilen nanoakışkanın kullanılması durumunda FV panelin elektriksel ve ısıl veriminde ortalama %80'lere ulaşan iyileşmeler elde edilmiştir.
Doğal dil işleme algoritması ile kalıplara dayanarak Arapça morfolojik analizin oluşturulması
Morfolojik analiz, metin kategorizasyonu, makine çevirisi, indeksleme, bilgi erişimi ve çok daha fazlasını içeren doğal dil İşleme uygulamalarının büyük çoğunluğunda gerekli bir adımdır. Arapça, karmaşık kelime yapısına sahip, türetme açısından zengin, derin anlamlara sahip bir dildir. Bu yüzden kelimeleri bileşenlerine ayırmak karmaşık ve yoğun bir çalışma gerektirir. Arapça kelimeler köklerden ve kalıplardan oluşur. Arapça, çekimleri çok olan ve karmaşık bir morfolojik yapıya sahip bir dildir, hemen hemen tüm kelimelerin köklerden kalıplarla türediği, çok zengin bir türetme morfolojisine sahip bir türetme dilidir. Dilin son derece spesifik kalıpları olmasına rağmen, her türlü Arapça kelimeyi barındıracak çok sayıda kalıp oluşturulmuş ve genişletilmiştir. Kökleri belirlemek için kalıplar kullanıldıktan sonra kelimelerin morfolojik yapıları belirlenebilir veya bu kalıplardan kelime veya kök oluşturulabilir. Bu morfolojik analiz yöntemi kökleri, isimleri, fiilleri ve her türlü çoğul ve tekili tanıyabilir ve ayrıca herhangi bir kelime için tüm çekimleri oluşturabilir. Bu tez çalışmasında iki algoritma yöntemi ilk kez uygulanmıştır. Birincisi, herhangi bir dil kuralına dayanmamasıdır, bu da orijinal harfler ile kelimeye eklenen harfler arasında herhangi bir karışıklık olasılığını ortadan kaldırır; ikincisi, tüm kelime ön eklerini, son eklerini ve ara eklerini korur, bu da işlem süresinin kısalmasını sağlar. Son olarak önerilen algoritmalar, performans metrikleri kullanılarak değerlendirilmiş ve doğruluk %95, geri çağırma %98 ve F1puanı %97 olarak elde edilmiştir.
Erimiş tuz içinde B4C ve WC parçacık takviyeli AlCuMg kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Son dönemlerde endüstride dikkate değer bir rol oynayan üretim yöntemlerinden biri, toz metalurjisi ile üretilen AlCuMg alaşımlarıdır. Bu yöntem, alaşımın kimyasal kompozisyonunun hassas bir şekilde kontrol edilmesine olanak tanır. Toz metalurjisi, geleneksel üretim yöntemlerine alternatif olarak ortaya çıkmış ve döküm, talaşlı imalat, sıcak ve soğuk presleme gibi süreçlere avantajlar sunmuştur. Bu yöntemle elde edilen kompozit malzemeler, malzeme özelliklerini geliştirerek aşınma direnci, korozyon direnci, yüzey sürtünmesi ve yüzey gerilimlerini artırma potansiyeline sahiptir. Özellikle hafiflik ve sağlamlık oranı bakımından başarılı olan AlCuMg alaşımları, toz metalurjisi yöntemi ile üretilerek çok iyi mekanik özelliklere sahip kompozit malzemelerin elde edilmesine imkan tanımaktadır. Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi kullanılarak AlCuMg toz karışımına, farklı ağırlıklarda (%5; 10 ve 15) B4C ve WC parçacıkları eklenmiş ve ayrıca hem B4C hem de WC takviyesi yapılarak kompozit numuneler üretilmiştir. Üretim sürecinde, tozlar üç boyutlu turbula ile 1 saat süreyle karıştırılmış ve ardından soğuk presleme işlemine tabi tutulmuştur. Soğuk presleme işlemi sırasında 600 MPa basınç uygulanmıştır. Preslenen numuneler, atmosfer kontrollü ısıl işlem fırınında argon atmosferinde 600℃ sıcaklıkta 3 saat boyunca sinterleme işlemine tabi tutulmuştur. Elde edilen numunelerin mikroyapıları, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş, içyapılardaki fazlar ise X-ışını kırınımı (XRD) yöntemi analizi ile belirlenmiştir. Ayrıca, numunelerin sertlik değerleri mikrosertlik analizi ile ölçülmüştür. SEM analiz sonuçları, B4C ve WC parçacıklarının içyapıda homojen bir şekilde dağıldığını ve bu dağılımın üç boyutlu turbulanslı karıştırma ve sinterleme işleminden kaynaklandığını göstermektedir. XRD analizi, Al2CuMg, AlCuMg, AlB12, MgB4, B4C ve CuAl2 fazlarının oluştuğunu ve Al2CuMg ile AlCuMg fazlarının baskın olduğunu göstermiştir. Mikrosertlik analizi sonuçlarına göre, B4C ve WC takviye oranları arttıkça sertlik değerlerinde bir artış gözlemlenmiştir. Deneysel çalışmalar, %10 B4C ve %10 WC ilavesine sahip numunelerin en yüksek sertlik değerine (192 HV0,1) ulaştığını ortaya koymuştur. Bu sonuçlar, toz metalurjisi yöntemi ile üretilen B4C ve WC takviyeli AlCuMg kompozitlerin mekanik ve mikro yapısal özelliklerinin kontrol edilebilir bir şekilde geliştirilebileceğini ve endüstriyel uygulamalarda kullanım potansiyeli taşıdığını göstermektedir.
Yapay zeka metoduyla iç iklimlendirme inşaatının geliştirilmesi ve mühendislik yönetimi
Bu çalışmada, geleneksel klima sistemlerinin çevresel olarak sorumlu bina tasarımı prensipleri ile makine öğrenmesi ve yapay zeka modeli kullanılarak yeni bir akılı iç tasarım iklimlendirme modeli geliştirilmiştir. Geleneksel klima sistemleri uzun bir süredir iç mekan iklim kontrolünün önemli bir bileşeni olmasına rağmen, bunları yeşil bina konseptlerine entegre etmek son derece zorlu bir çaba gerektirir. Enerji verimsizliği, yüksek işletme maliyetleri, sürdürülebilir tasarım prensiplerine uyum eksikliği, çevre üzerinde olumsuz etki, konforun tehlikeye girebileceği olasılığı ve retrofit yapmanın zorluğu bu tasarım ile ilişkilendirilen bazı sınırlamalar mevcuttur. Çalışmamızda, yeşil binalar, enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik üzerine vurgu yaparak, bu hedeflere sorunsuzca uyum sağlayan ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) sistemleri kullanılmıştır. Geleneksel HVAC sistemlerinin sınırlamaları, çevreye dost alternatiflerin bulunması ve benimsenmesi konusundaki acil ihtiyacı ortaya koyar. Yeşil inşaat tekniklerinde iç mekan konforu ile çevresel sorumluluk arasında uyumlu bir birlikteliğin sağlanması esastır. Bu araştırmanın sonuçları, geleneksel ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) sistemlerini yeşil bina kavramları bağlamında yeniden düşünmenin ne kadar önemli olduğuna ışık tutmaktadır. Yenilikçi ve çevre dostu ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) sistemlerini benimseyerek, geleneksel klima ve yeşil bina prensipleri arasındaki boşluğu kapatma şansına sahip olabiliriz. Bu seçenekler, enerji verimliliğine öncelik vermeli, konforu artırmalı, çevresel etkiyi azaltmak için ekolojik dost soğutucuları kullanmalı ve yeşil bina uygulamalarıyla sorunsuzca entegre olmalıdır. Ayrıca, enerji verimliliğine öncelik vermelidirler. Bu adımları atarak, inşa edilmiş çevrenin daha sürdürülebilir ve uyumlu olacağı, insan konforunun tehlikeye girmeyeceği ve çevresel korumanın en üst düzeyde önemli olacağı bir geleceğe önemli bir ilerleme kaydediyoruz.
Co katkılı ZnO nanotozlarının sol-jel yöntemi ile sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, nano boyutlu malzemelerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan sol-jel yöntemi ile Co (Kobalt) katkılı ZnO tabanlı yarıiletken numuneleri üretilmiştir. Yapılan katkılanmanın yapısal, manyetik ve mekanik özellikleri üzerine etkileri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Karşılaştırma yapmak için aynı şartlarda katkısız numune de üretilmiştir. Üretilen nano toz numunelerin faz analizi ve örgü parametrelerinin belirlemesi için X ışınları kırınımı analizi (XRD), mikroyapı incelemeleri için ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ölçümleri yapılmıştır. Manyetik özellikleri belirlemek için manyetizasyon, mekanik özellikleri belirlemek için ise mikrosertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Vickers mikrosertlik, elastik modülü, gerilme ve kırılma dayanımı değerleri de katkılı ve katkısız numuneler için ayrı ayrı hesaplanmıştır. Ardından mikrosertlik ölçümlerinin deneysel sonuçları, Meyer yasası, PSR modeli, EPD modeli, Hays Kendall (HK) yaklaşımı ve IIC modeli kullanılarak analiz edilmiş ve IIC modeli en başarılı model olarak belirlenmiştir.
Sanayi kaynaklı ağır metal kirliliğinin yol tozları yardımıyla belirlenmesi
Hava kirliliği günümüzde küresel ölçekteki en önemli sorunların başında gelmektedir. Hava kirliliği bileşenleri içerisinde en zararlıları ağır metallerdir. Ağır metallerin bazıları düşük konsantrasyonlarda bile insan ve çevre sağlığı açısından toksik, kanserojen ve ölümcül olabilmektedir. Canlılar için besin elementi olarak gerekli olan ağır metallerin dahi yüksek konsantrasyonlarda zararlı olduğu belirtilmektedir. Bundan dolayı ağır metal kirliliğinin değişiminin izlenmesi ve azaltılması büyük önem taşımaktadır. Ağır metal kirliliğinin başlıca kaynakları madencilik, sanayi faaliyetleri, trafik ve kentleşmedir. Özellikle sanayi kuruluşlarının etrafındaki alanlarda ağır metal kirliliğinin oldukça yüksek olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte her bir sanayi kuruluşu farklı ağır metalleri farklı düzeyde yaymakta ve farklı ağır metal kirliliklerine sebep olmaktadır. Bu çalışmada, farklı sanayi kuruluşlarının etrafından alınan üst topraklarda (tozlarda) ağır metal kirliliğinin değişimi araştırılmıştır. Çalışma kapsamında farklı sektörlerde faaliyet gösteren 14 fabrikanın etrafındaki toprakların üst yüzeyindeki tozlardan örnekler alınmıştır. Çalışmaya referans olması açısından, etrafında sanayi kuruluşlarının bulunmadığı ormanlık alandan da örnekler alınmıştır. Böylece çalışma toplam 15 lokasyonda yürütülmüştür. Bu lokasyonlardan alınan yol tozlarında 40 adet ağır metal analizi yapılarak sonuçlar Varyans analizi ve Duncan testi kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda orman toprağında belirlenen Mg, Ca, Fe, As, Bi, B, Cd, Cu, In, Pb, Se, Sr, Tl, Ge, Pt, Sb, Sn, Ga, Ni, Ag, V, Mo, Nb, Pd, Ti ve Zr konsantrasyonları oldukça düşüktür. Bu sonuçlar orman toprağının ağır metal içeriğinin diğer lokasyonlara göre çok daha düşük seviyede olduğunu yani sanayi faaliyetlerinin ağır metal kirlilik kaynağı olduğunu ortaya koymaktadır. Çalışma sonucunda Sc, As, Ba, Be, Cd, Co, Ni, Se, Tl, V, Pd, Pt, Sb, Sn ve Tl gibi insan ve canlı sağlığı açısından çok tehlikeli bazı ağır metallerde geri dönüşüm fabrikası, kimya fabrikası ve maya fabrikası etrafındaki tozlarda elde edilen değerlerin son derece yüksek olduğu belirlenmiştir.
Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen CoCrMo matrisli nano partikül takviyeli kompozit malzemelerin mikroyapı, mekanik ve biyouyumluluk özelliklerinin araştırılması
CoCrMo alaşımları, olağanüstü biyouyumluluk özelliklerine rağmen zayıf mekanik özelliklerinden dolayı gün geçtikçe bilim insanlarını CoCrMo alaşımları üzerine farklı çalışmalar yapmaya itmektedir. Bu çalışma, CoCrMo alaşımının farklı karbon nanopartiküller (karbon nanotüp (CNT), grafen (Gr) ve karbon nanofiber (CNF)) ile takviye edilmesinin mikro yapı, fiziksel, mekanik, tribolojik ve biyouyumluluk özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Her bir karbon nanopartikül içeriği %0,25, %0,50, %0,75 ve %1 ağırlık oranında olmuştur. Toz metalurji teknikleri kullanılarak dört grup kompozit alaşım üretilmiştir. Optik mikroskop, tarayıcı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını kırınımı (XRD) kullanılarak mikro yapı analizi yapılmıştır. Ek olarak, yoğunluk, mekanik, triboloji ve biyouyumluluk testleri gerçekleştirilmiştir. Mikro yapı sonuçları, karbon nanopartiküllerin matris içinde homojen bir şekilde dağıldığını, tane sınırlarının görüldüğünü, karbür fazlarının tespit edilerek tane sınırları çevresine dağıldığını ve dendritik yapının da mikro yapıda görüldüğünü ortaya koymaktadır. Kompozitlerin bağıl yoğunluğu, karbon nanopartikül içeriği arttıkça azalmakta ve %85,77 ile %79,8 arasında değişmektedir. Tersine, Vickers sertlik testleri, nanopartikül ilavesi ile sertlikte önemli bir artış olduğunu göstermiştir ve optimum sertlik artışı %1 Gr ilavesi ile elde edilmiştir. Tribolojik testler, karbon nanopartikül içeriği arttıkça aşınma direncinde bir iyileşme olduğunu ve sürtünme katsayısının 0,48'den 0,63'e değiştiğini doğrulamıştır. Yine, %1 Gr içeren alaşım en uygun tribolojik özellikleri sergilemiştir. Biyouyumluluk değerlendirmesi, referans alaşıma (CoCrMo) kıyasla tüm karbon nanopartikül takviyeli alaşımlar için iyileştirilmiş biyouyumluluk göstermiştir. Bulgular, karbon nanopartiküllerin takviye olarak dahil edilmesinin CoCrMo alaşımlarının geliştirilmesi için umut verici olduğunu göstermektedir
Üretim parameterlerinin bakır matrisli borkarbür takviyeli soğuk preslenmiş ve sinterlenmiş malzemelerde haddeleme işlemi öncesindeki ve sonrasındaki özelliklere etkisinin araştırılması
Bu çalışmada, 40μm parçacık boyutunda ve %99,9 saflıkta bakır tozunun yanı sıra 25μm,43μm ve 90μm parçacık boyutunda ve %97,5 saflıkta B4C takviye tozu kullanılmıştır. Cu/B4C kompozitleri, 40 MPa basınçta soğuk presleme ve argon gazı (Ar) atmosferinde 850°C karıştırma sıcaklığında 90 dakika süreyle sinterleme yoluyla üretilmiştir. Numuneler toz metalurjisi (TM) yöntemi kullanılarak üretilmiştir. B4C toz oranları (ağırlıkça %5, 10, 15) Cu tozu ile birleştirilmiştir. Numunelere farklı sıcaklıklarda (600°C, 700°C, 800°C) ve haddeleme oranlarında (%10, %20, %30, %40) sıcak haddeleme işlemi uygulanmıştır. Tüm numuneler sıcak haddeleme işleminden önce ve sonra değerlendirilmiştir. Daha sonra sonuçlar karşılaştırılmıştır. Üretim faktörlerinin sonuçları nasıl etkilediğini belirlemek amacıyla görüntü almak için optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskopları (SEM), enerji dağılımlı spektroskopi (EDS), XRD ve EDS haritalama analizi kullanıldı. Optimum mekanik özellikler 25 µm tane boyutunda ve ağırlıkça %5 oranında B4C içeren kompozit yapıda elde edilmiştir. Bu koşullar hem haddelenmiş hem de haddelenmemiş numuneler için farklı sıcaklıklarda (600°C,700°C,800°C) ve haddeleme oranlarında (%10, %20, %30, %40) uygulanmıştır. Bu araştırma, bu konuda yapılan sınırlı sayıdaki araştırmalardan biridir.
Evrişimsel sinir ağları ve çekirge optimizasyon algoritması kullanarak kolon kanser hastalığı tesbiti
Kolon kanseri, etkili tedavi için erken ve doğru teşhis gerektiren yaygın ve potansiyel olarak ölümcül bir hastalıktır. Kolon kanserine yönelik geleneksel teşhis yaklaşımları sıklıkla doğruluk ve verimlilik açısından sınırlamalarla karşı karşıya kalır ve bu da erken teşhis ve tedavide zorluklara yol açar. Bu tez, özellik seçme yöntemine dayanan sağlam bir kolon kanseri teşhis yöntemi sunmaktadır. Kolon kanseri hastalığının teşhisi için önerilen yöntem üç adıma ayrılabilir. İlk adımda, evrişimli sinir ağına dayalı olarak görüntülerin özellikleri çıkarıldı. Evrişimsel sinir ağı için Squeezenet, Resnet-50, AlexNet ve GoogleNet kullanıldı. Çıkarılan özellikler çok büyük ve özelliklerin sayısı sistemi eğitmek için uygun olamaz. Bu nedenle ikinci adımda özellik sayısını azaltmak için metasezgisel yöntem kullanılmıştır. Bu araştırma, özellik verilerinden en iyi özellikleri seçmek için çekirge optimizasyon algoritmasını kullanır. Son olarak makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak kolon kanseri hastalığı tanısının doğru ve başarılı olduğu görüldü. Önerilen yöntemin değerlendirilmesinde iki sınıflandırma yöntemi uygulanmıştır. Bu yöntemler karar ve destek vektör makinesini içerir. Önerilen yöntemi değerlendirmek için duyarlılık, özgüllük, doğruluk ve F1Score kullanılmıştır. Destek vektör makinesini temel alan Squeezenet için %99,34 elde ettik; %99,41; %99,12; Duyarlılık, özgüllük, doğruluk, kesinlik ve F1Score için sırasıyla %98,91 ve %98,94 sonuçlar. Sonunda önerilen tanıma yönteminin performansını 9 katmanlı CNN, Rastgele saylar, 7 katmanlı CNN ve Drop-Block gibi diğer yöntemlerin performanslarıyla karşılaştırdık. Çözümümüzün diğerlerinden daha iyi performans gösterdiğini gösterdik.Ayrıca kolon kanserinin otomatik tespiti için yapay zekayı, özellikle de evrişimli sinir ağını (CNN) ve Fishier Mantis Optimizer'ı kullanan yenilikçi bir yöntem sunulmaktadır. Derin öğrenme tekniklerinin, özellikle CNN'nin kullanılması, tıbbi görüntüleme verilerinden karmaşık özelliklerin çıkarılmasını sağlayarak sağlam ve etkili bir teşhis modeli sağlar. Ek olarak, peygamber devesi karidesinin avlanma davranışından ilham alan, biyo-esinli bir optimizasyon algoritması olan Fishier Mantis Optimizer, CNN'nin parametrelerine ince ayar yapmak ve yakınsama hızını ve performansını artırmak için kullanılıyor. Bu hibrit yaklaşım, kolon kanseri teşhisinin doğruluğunu ve etkinliğini artırmak için hem derin öğrenmenin hem de doğadan ilham alan optimizasyonun güçlü yönlerinden yararlanarak geleneksel teşhis yöntemlerinin sınırlamalarını gidermeyi amaçlamaktadır. Önerilen yöntem, kolon kanseri görüntülerinden oluşan kapsamlı bir veri seti üzerinde değerlendirildi ve sonuçlar, geleneksel tanı yaklaşımlarına göre üstünlüğünü ortaya koydu. CNN-Fishier Mantis Optimizer modeli, kanserli ve kanserli olmayan kolon dokularını ayırt etmede yüksek hassasiyet, özgüllük ve genel doğruluk sergiledi. Biyo-ilhamlı optimizasyon algoritmalarının derin öğrenme teknikleriyle entegrasyonu, yalnızca kolon kanseri için bilgisayar destekli teşhis araçlarının geliştirilmesine katkıda bulunmakla kalmaz, aynı zamanda bu hastalığın erken tespitini ve teşhisini geliştirme ve böylece zamanında müdahaleyi ve iyileştirmeyi kolaylaştırma konusunda umut vaat eder. Hasta prognozu, kolon hastalıklarıyla ilişkili özellikleri yakalamak için GoogLeNet ve ResNet-50 gibi çeşitli CNN tasarımları kullanıldı. Ancak özniteliklerin çokluğu nedeniyle hem öznitelik çıkarımı hem de veri sınıflandırmasında yanlışlıklar ortaya çıkmıştır. Bu sorunu çözmek için, Fishier Mantis Optimizer algoritmaları kullanılarak özellik azaltma teknikleri uygulandı ve Genetik Algoritmalar ve simüle edilmiş tavlama gibi alternatif yöntemlerden daha iyi performans gösterdi. Duyarlılık, özgüllük, doğruluk ve F1 puanı gibi çeşitli metriklerin değerlendirilmesinde sırasıyla %94,87, %96,19, %97,65 ve %96,76 olarak tespit edilen cesaretlendirici sonuçlar elde edildi.