Mermer tozları ve uçucu kül ile polimer esaslı kompozit malzeme üretimi
Manufacturing of polymer matrix composite metarial composite material using marble dust and fly ash
Yazar: EMİN AKIN
Danışman: PROF. DR. METİN GÜRÜ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Mermer = Marble ; Uçucu kül = Fly ash

Özet:
Günümüzde mermer işletmelerinden açığa çıkan atık tozlar önemli derecedeekonomik kayıplara ve çevre kirliliğine yol açmaktadır. Mermer tozu,mermerin kesimi ve makine ile işlenmesi sırasında açığa çıkan kristal haldeatıktır. Uçucu küller ise kömür santrallerinde yanma sırasında bacadan yayılanve elektrofiltrelerde tutulan puzolanik yapıda hafif metal oksitlerdir. Gerçekte,bu atıkları çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanmak mümkündür.Bu çalışmada, matris malzeme olarak polyester, takviye malzemesi olarak damermer tozları kullanıldı. Diğer taraftan puzolanik yapıdaki uçucu kül mermertozu yerdeğişimi esasına yönelik olarak uçucu kül ilavesinin mukavemet üzerineetkisi incelendi. Ayrıca, öğütülmüş hurda termoplastiklerin polyester ileyerdeğiştirilmesi esasına dayalı olarak malzemenin mukavemet özelliklerindekideğişim belirlendi. Polimer sertleştirici olarak metil etil keton peroksit vekürleşmede reaksiyon hızlandırıcı olarak da kobalt naftanat kullanıldı. Eldeedilen malzeme kalıplandı, kalıptan çıkarılan malzemeler önce havada, dahasonra etüvde kürleştirildi. Kompozit malzeme üretiminde sertleştirici,hızlandırıcı ve polyester miktarı ve kürleşme şartları sabit tutulmuş ve öncepolyester/mermer tozu oranı parametrik olarak incelenmiştir.Polyester/mermer tozu oranı 1/4'e çıkarıldığında kompozit malzemenin üçvnoktadan eğme mukavemeti ve sertliği en yüksek değere ulaşmıştır. İkinciparametrik çalışma olarak polyester/dolgu maddesi (mermer tozu+uçucu kül)oranı 0.38 olduğunda ise en yüksek üç noktadan eğme mukavemeti ve sertlikdeğerleri kaydedilmiştir. Üçüncü parametrik sette, mermer tozu ve uçucu kültakviyeli, hurda termoplastik ve polyester matrisli kompozit malzeme üretimigerçekleştirilmiş ve elde edilen malzemelerin mekanik özellikleri incelenmiştir.Test sonuçları polyester yerine eklenen termoplastiğin malzemenin mekanikselözelliklerini azaltıcı etki yaptığını göstermiştir. Matris içerisindeki termoplastikoranı %0 iken, üç noktadan eğme mukavemeti değeri 30 N/mm2 iken; %17termoplastik içeriğinde 21,7 N/mm2 , %50 termoplastik içeriğinde ise 16,5N/mm2 olarak tespit edilmiştir.Bilim Kodu : 948.1.094Anahtar Kelimeler :Polimer kompozit malzeme, mermer tozu, termoplastik,uçucu kül

Abstract:
Nowadays, dusts released from the marble works leads to considerableeconomical losses and environmental pollution. Marble dust occurred duringmachining and cutting of marble pieces is waste at crystal form. Fly ashes arelight metal oxides at puzzolanic structure which emitted from coal power plantduring the combustion and held at electrofilters. In fact, it is possible to usethese wastes in various industrial applications.In this study, polyester is used as matrix material and marble dust is used asreinforcement material. On the other hand, effect of substituting fly ash insteadof marble dust on the strength is examined. Besides the change of material?sstrength properties based on exchanging grinded waste thermoplastic bypolyester is determined. Methyl ethyl ketone is used as polymer hardener andcobalt naftanat is used as reaction accelerator at curing. Obtained material ismoulded, it has been cured firstly in the air and in the oven secondly. Theamounts of hardener, accelerator and polyester have been fixed and the amountof polyester and marble dust examined parametrically first at compositematerial producing. When the amount of polyester and marble dust increasedto ¼ , the three point bending strength and hardness of composite material hasbeen reached the highest value. When the polyester/filler (marble dust+fly ash)ratio is 0.38, the maximum three point bending strength and hardness valuesviihas been recorded as the second parametric study. In the third parametric step,the production of waste thermoplastic which is reinforced with marble dust andfly ash and polyester matrix composite material is fulfilled and mechanicalproperties of outcome material has been examined. Test results have showedthat thermoplastic which have been added instead of polyester has a decreasingeffect on mechanical properties of material. It is obtained that whilethermoplastic rate is %0 in matrix the three point bending strength value is 30N/mm2, while thermoplastic ratio is %17, it is 21,7 N/mm2 while thermoplasticratio is %50 it is 16,5 N/mm2.