Investigation of the rheological behaviour of nanosuspensions
Nanosüspansiyonların reolojik davranışlarının incelenmesi
- Tez No: 299146
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Chemical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kalsit, Nanopartiküller, Reoloji, Silisyum dioksit, Süspansiyon, Titanyum dioksit, Calcite, Nanoparticles, Rheology, Silicon dioxide, Suspension, Titanium dioxide
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mikronaltı/nanoboyutlu kalsiyum karbonat, titan, silika, alümina ve zirkonya tozlarının organik bazlı yoğun süspansiyonlarının reolojisi incelenmiştir. Kalsiyum karbonat parçacıkları kirecin karbondioksit gazıyla çökeltilmesiyle, silika parçacıkları ise Stöber metodu ile sentezlenmiştir. Titan, alümina ve zirkonya tozları da ticari firmalardan sağlanmıştır. Bilyalı değirmende öğütülen doğal kalsiyum karbonat tozlarının reolojik davranışları incelenmiştir. Öğütülmüş bu tozların özellikle yüksek katı hacimsel içeriklerinde sıvı ortamda dağılımı kolay olmamıştır. Çökeltilerek sentezlenen kalsiyum karbonat parçacıklarının katı hacimsel içeriği %45 olan süspansiyonları kayma hızı 400 s-1'ye kadar çıkarılınca viskozitesi ilk değerinin 21 katı artarak kayma hızıyla kalınlaşan akışkan davranışı göstermiştir.Çeşitli titan süspansiyonlarında kayma kalınlaşma başlangıcı 20, 30 ve %40`lık katı hacimlerinde görülmüştür. Farklı boyutta parçacık dağılımlarına sahip olan titan süspansiyonlarında kayma kalınlaşma davranış başlangıcı daha düşük katı hacimlerinde gerçekleşmiştir ve viskozite artışı önemli ölçüde daha az görülmüştür. Hacimsel olarak %47 katı içeren silika süspansiyonlarının kritik kayma hızı 187 s-1'dir. Bu kayma hızında viskozitede ani bir yükselme görülmüştür. Reometre cihazının tork limitlerinden dolayı yüksek kayma hızlarında veri alınamamıştır.Parçacık dağılımları çoklu olan alümina süspansiyonlarındaki kritik kayma hızı tekil dağılımlı olanlarına nazaran daha yüksek değerlerde gözlemlenmiştir. En yüksek katı hacmi %62 olarak alümina bazlı süspansiyonlarda görülmüştür.Dinamik kayma reolojisi ölçümleri silika süspansiyonlarında katı kısmının sıvı kısmına göre daha baskın olduğunu göstermiştir. Titan ve silika dağılımlarında modifiye edilmiş Krieger-Dougherty modeli ile maksimum çıkılabilecek katı parçacık içerikleri hesaplanmıştır. Reolojik verilerin güç kanunu yasası ve modifiye edilmiş Cross modeline uygunlukları analiz edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The rheology of concentrated calcium carbonate, titania, silica, alumina and zirconia suspensions of submicron/nanosized particles in non-aqueous media was investigated. Calcium carbonate and silica particles were synthesized by carbonation route and Stöber method respectively while titania, alumina and zirconia powders were obtained commercially. Suspensions of the ball milled natural calcium carbonate powders were also prepared. The dispersion of these powders especially at high solids loadings was observed to be difficult. The viscosity of the 45 vol% suspensions of precipitated CaCO3 particles increased about 21 times at a shear rate of 400 sec-1 relative to its initial value indicating shear-thickening behaviour.The onset of shear thickening was at 20, 30 and 40 vol% for three different commercial titania powder suspensions. The onset of shear thickening was at lower solids volume contents and the increase in viscosity with shear rate was far less dramatic for the titania suspensions with polydispersed particle size distributions. The critical shear rate was 187 sec-1 for silica suspensions at 47 vol% with a discontinuous jump in viscosity. Rheological data at higher shear rates was not obtained due to the torque limitations of the rheometer.The critical shear rate of the polydispersed alumina powder suspensions were higher than their relatively monodispersed counterparts. The highest solids loading achieved in alumina based suspensions was 62 vol%.The dynamic shear rheology measurements showed that the solid part of the silica suspension was becoming more dominant over the liquid part as the solid content was increased. The volume fraction dependence of the high shear viscosity was fitted to a modified Krieger-Dougherty model for titania and silica suspensions. The fit of the rheological data to the Power law and to a modified version of Cross model were analysed.
Benzer Tezler
- Hedefli kanser tedavisine yönelik kil katkılı nanopartikül üretimi ve modellenmesi
Production and modeling of clay additive nanoparticle for targeted cancer treatment
DENİZ KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
DOÇ. DR. ADEM TEKİN
- Katı-su karışımlarının reolojik davranışlarının incelenmesi
The investigation of rheological behaviour of solid-liquid mixtures
EBRU KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MURAT EROL
- Kalsiyum alüminat çimentolu harçların reolojik davranışlarının ve uzun dönemli dayanım-dayanıklılık özelliklerinin incelenmesi
Rheological behaviour of calcium aluminate cement mortars and investigation of the long term strength-durability properties
FARUK EREN
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK FELEKOĞLU
- Investigation of rheological implications of the crustal reflectivity in the sea of Marmara
Marmara denizinde kabuğa ait yansıtılabilirliğin reolojik anlamlarının araştırılması
ASLIHAN ŞAPAŞ
Doktora
İngilizce
2010
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSUN GÜNEY
- Steatit ve 316L paslanmaz çelik tozları ile PEG ağırlıklı reçinelerden meydana gelen besleme stoklarının reolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the rheological properties of the feedstock composed of steatite and 316L stainless steel powders and PEG based resins
MURAT GÖKTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN SARITAŞ