Stabilizasyon aşaması olmadan karbon köpük üretimi ve proses parametrelerinin incelenmesi
Effect of process parameters on carbon foam without stabilization
Yazar: ESRA IŞIKSAL
Danışman: PROF. DR. MEHMET FERHAT YARDIM
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Dayanım = Strength ; Gözeneklilik = Porosity ; Karbon = Carbon ; Karbonlaştırma = Carbonization ; Stabilleştirme = Stabilization

Özet:
Bu çalışmada, yüksek sıcaklıklarda Japonya'dan temin edilen AR mezofaz ziftten elde edilen karbon köpüğü, stabilizasyon aşaması atlanarak, 1323 K sıcaklıkta karbonize edilmiştir. Yapılan çalışmada basınç, sıcaklık, son sıcaklıkta bekleme süresi ve basınç boşaltım süreleri değiştirilmiş ayrıca hammaddeye ağırlıkça farklı oranlarda Güneydoğu Anadolu asfaltiti ilave edilerek üretilen karbon köpüklerin yapısal özellikleri, yoğunluk, dayanım ve porozite değerlerindeki değişimler incelenmiştir.Üretilen karbon köpüklerin yorumlanabilmesi için taramalı elektron mikroskobunda görüntüleri çekilmiş yoğunluğu ölçülüp dayanım ve porozite değerlerine bakılmıştır.Yapılan deneylerin sonucunda, artan basınç ve sıcaklıkla daha homojen, yoğun, dayanıklı fakat gözenekliliği az karbon köpükler elde edilmiştir. Son sıcaklıkta bekleme süresinin belirli bir süreye kadar artışı yapıyı güçlendirerek yoğunluk ve dayanım değerlerinin artmasına, porozitenin azalmasına neden olurken, belirli bir süreden sonraki bekleme sürelerinde yapının dağılarak yoğunluk ve dayanım değerlerinin azalmasına, porozite değerlerinin ise artmasına sebep olduğu gözlenmiştir. Basınç boşaltma süresinin artışı ile yoğunluk, dayanım ve porozite değerlerinin azaldığı görülmüştür. AR Mezofaz zifte ağırlıkça çeşitli oranlarda Doğu Anadolu asfaltitlerinin ilavesiyle yapılan çalışmalarda katkı maddesinin karbon köpük yapısının homojenliğini bozarak yoğunluk ve dayanım değerlerini düşürdüğü ortaya çıkmıştır. Eklenen asfaltit içeriğindeki kül miktarının artmasıyla yapılan deneyler sonucunda ise artan kül içeriğine paralel olarak yoğunluk ve dayanım değerlerinin arttığı ancak porozitenin azaldığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, carbon faom which is produced from AR mesophase pitch at high temperatures without stabilization part furthermore carbonization is conducted at 1323 K. The effect of the main process parameters (pressure, temperature, pressure release time, soaking and adding asphaltite and its various ash content ) to the resultant carbon foam properties have been investigated.Produced carbon foams pictures are taken from scanning electron microscope (SEM), densities, endurances and porosities are measured for commentating the product and comparing the product with the other carbon foam samples.As a result of experimental studies, with increasing pressure and temperature more homogeneous, concentrated and enduring carbon foams are obtained., however, their porosies decreased with the increasing pressure and temperature. A certain increase at the soaking time affected the structure positively and increased the values of its density and strength, but caused a decrease at porosity values. On the other hand, it has been seen that carbon foam became worse, the values of its density and strength decreased and caused an increase at its porosity values after a certain time. An increase in the pressure release time decreases the density, compressive strength and porosity values of carbon foam. It has been also investigated that the addition of Eastern Anatolian asphaltite at various weightinesses to AR mesophase pitch deformed the homogenity of carbon foam and lowered the density and the compressive strength values. It has been observed that the density and compressive strength of the carbon foam increased but its porosity decreased proportinally to the ash content of the asphaltite added.