Kaolin nanopartikülleri katkılı bitkisel esaslı palm yağının soğuk haddeleme prosesinde performansının incelenmesi
Investigation of the performance of vegetable based palm oil doped with kaolin nanoparticles in cold rolling process
- Tez No: 990507
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BATUHAN ÖZAKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Samsun Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, soğuk haddeleme prosesinde çevre dostu, ekonomik ve yüksek performanslı bir yağlama sistemi geliştirmek amacıyla, bitkisel esaslı palm yağına kaolin nanopartikülleri belirli oranlarda katkılanarak nanoyağlayıcılar üretilmiş ve soğuk haddelemede performansları incelenmiştir. Geleneksel petrol bazlı yağlayıcıların çevresel etkileri ve mevzuat sınırlamaları, yenilenebilir kaynaklı alternatiflerin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu kapsamda, ticari kaolin partikülleri (K1, 950 nm) bilyalı değirmende 650 nm (K2) ve 350 nm (K3) boyutlarına öğütülmüş ve ardından oleik asitle yüzeyleri modifiye edilmiştir. Elde edilen nanopartiküller palm yağına %0,125, %0,25 ve %0,5 oranlarında eklenmiştir. Nanoyağlayıcıların dağılım stabilitesi UV-VIS spektroskopisiyle değerlendirilmiş ve 14 günlük süreçte dağılım stabilitelerini yüksek oranda (>%94) korudukları gözlemlenmiştir. Palm yağına ağırlıkça %0,5 oranında kaolin nanopartikülü ilave edilen yağlayıcının kullanılması durumunda, katkısız palm yağı ile karşılaştırıldığında Ra pürüzlülük parametresinde %24,4–%34,8 aralığında azalmalar kaydedilmiştir. Ayrıca, Sk parametresini %1,5, %3,5 ve %7,5 ezme oranlarında sırasıyla %53,5, %33,7 ve %28,5 azaltmış, böylece yüzey pürüzlülüğünü iyileştirerek sürtünme ve aşınmayı azalttığı tespit edilmiştir. Küçük taneli kaolin nanopartikülleri katkılı yağlayıcıların malzeme oran eğrisi (MRC) eğimi, büyük tanelilere göre %4–%11 daha düşük bulunmuştur. Bu sonuç, küçük taneli kaolin katkısının sürtünme ve aşınmayı azaltmanın yanında yüzey pürüzlülüğünü daha homojen hale getirdiğini ortaya koymuştur. Kaolin nanopartikülleri katkılı palm yağı bazlı yağlayıcıların soğuk haddeleme üretim süreçlerinde kullanımının merdane ömrünü uzatabileceği ve sürdürülebilirliğine katkı sağlayacağı tespit edilmiştir. Özellikle 350 nm'den küçük ortalama tane boyutuna sahip kaolin nanopartikülleri ile hazırlanan nanoyağlayıcıların tercih edilmesi de bu etkiyi destekleyen önemli bir unsur olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, to develop an environmentally friendly, economical, and highperformance lubrication system for the cold rolling process, nanolubricants were produced by adding kaolin nanoparticles to vegetable-based palm oil at certain rates and their performance in cold rolling was investigated. The environmental impacts and regulatory limitations of conventional petroleum-based lubricants necessitate the development of renewable alternatives. In this context, commercial kaolin particles (K1, 950 nm) were ball milled to 650 nm (K2) and 350 nm (K3) and their surfaces were modified with oleic acid. The resulting nanoparticles were doped to palm oil at 0.125%, 0.25%, and 0.5% concentrations. The dispersion stability of the nanolubricants was evaluated by UV-VIS spectroscopy, and it was observed that they maintained their dispersion stability at a high level (>94%) over a 14-day period. When a lubricant containing 0.5% kaolin nanoparticles by weight was used in palm oil, reductions in the roughness parameter Ra were recorded between 24.4% and 34.8% compared to plain palm oil. Furthermore, the Sk parameter was reduced by 53.5%, 33.7%, and 28.5% at 1.5%, 3.5%, and 7.5% redution ratios, respectively, thereby improving surface roughness and reducing friction and wear. The material ratio curve (MRC) slopes of lubricants containing fine-grained kaolin nanoparticles were found to be 4% to 11% lower than those containing coarse-grained kaolin. This result suggests that the fine-grained kaolin addition not only reduces friction and wear but also results in more uniform surface roughness. It has been determined that the use of palm oil-based lubricants containing kaolin nanoparticles in cold rolling production processes can extend roll life and contribute to sustainability. It has been concluded that the preference of nanolubricants prepared with kaolin nanoparticles with an average grain size of less than 350 nm is an important factor supporting this effect.
Benzer Tezler
- Processing of polylactide nanofibrous and film structures: Effects of polymer blending and bio-additives on structure-property relationships
Polilaktit nanolif ve film yapılarının işlenmesi: Polimer karışımı ve biyo-katkıların yapı-özellik ilişkileri üzerine etkisi
HANDAN PALAK
Doktora
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURÇAK KARAGÜZEL KAYAOĞLU
- Development of silver nitrate loaded polyacrylonitrile composite nanofibers
Gümüş nitrat içeren poliakrilonitril kompozit nanoliflerin geliştirilmesi
NESRİN DEMİRSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
- Studies on suspension of some inorganic nanoparticles as additive in motor engine/lubrication oils
Bazı anorganik nanoparçacıkları motor yağı katkısı olarak askıda tutma çalışmaları
ZULHICE TANRISEVEN
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET GÜL
- Development of antibacterial coatings on titanium based biomaterials
Titanyum esaslı biyomalzemeler üzerinde antibakteriyel kaplamalar geliştirilmesi
DİLEK TEKER AYDOĞAN
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Modeling of magnetic nanoparticle concentration from CT images for cancer therapy using hyperthermia
Hipertermi ile kanser tedavisi için manyetik nanoparçacıkların konsantrasyonlarının bilgisayarlı tomografi kullanılarak modellenmesi
RASTIN ALABAF
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSA YILDIRIM