Şabazit ve klinoptilolitten köpük malzeme üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tezde, bir çeşit zeolit minerali olan doğal şabazit ve doğal klinoptilolit numuneleri ile çeşitli köpürtücü maddeler kullanılarak elde edilen köpük malzemelerin fiziksel ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanılan doğal şabazit numunesi Ankara-Bala, doğal klinoptilolit numuneleri de Manisa-Gördes ve Balıkesir- Bigadiç bölgelerinden temin edilmiştir. Doğal klinoptilolit numuneleri 1M Ca-, Mg-, Na-, K-klorür çözeltileri ile modifiye edilmiştir. Doğal ve modifiye numunelerin öncelikle X-Işınları Difraksiyonu (XRD), X-Işınları Florösans (XRF) yöntemleri kullanılarak minerolojik ve kimyasal içerikleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri ile doğrulanmıştır. Doğal ve modifiye zeolit numunelerinin ısıl karakterizasyonları TG-DTA ve ısı mikroskobu teknikleri kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca TG-DTA analizleri ile bütün numunelere ait toplam su içerikleri ve ısı mikroskobu yardımı ile de doğal ve modifiye numunelere ait sinterlenme, yumuşama ve ergime sıcaklıkları tayin edilmiştir. Bu analizler sonucunda 1200-1300oC sıcaklıklarda doğal numunelerin hepsinin herhangi bir köpürtücü madde eklenmeksizin gözenekli bir yapı oluşturdukları belirlenmiştir. Doğal zeolitlerin bu özelliklerinden faydalanılarak yüksek sıcaklıklarda gaz çıkaran SiC kullanılması ile hafif, yüksek dayanıma ve düşük ısıl iletkenliğe sahip köpük malzemeler ve ayrıca doğal zeolit ve NaOH veya Na2CO3 köpürtücü maddeleri kullanılarak düşük sıcaklıklarda (800?C ) gözenekli, hafif malzemeler elde edilmiştir. Ayrıca bu tez çalışmasında elde edilen gözenekli malzemelerin ortalama gözenek çapları, yığın yoğunlukları, basma ve eğilme dayanımları, asit-baz dayanımları, su tutma yüzdeleri, ısıl iletkenlik katsayıları gibi özellikleri belirlenmiştir. Bu malzemelerin geleneksel olarak kullanılan diğer ısı yalıtım malzemelerine göre bazı üstün özelliklere sahip olduğu saptanmıştır.