Production of Aerogels with Fuller`s Earth

Authors : Semanur YAVUZ, Esra TANRISEVEN

Pages : 34-38

Doi:10.18596/jotcsa.31495

View : 8 | Download : 8

Publication Date : 2014-10-08

Article Type : Other Papers

Abstract :Son yıllarda gözenekli malzemeler endüstri alanında oldukça yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu nedenle günümüzde gözenekli malzemeler üzerinde bir çok ar-ge çalışması yapılmaktadır. Gözenekli malzemeler mikrogözenekli mezogözenekli ve makrogözenekli malzemeler olarak sınıflandırılmaktadır. Son yıllarda üzerinde pek çok çalışma yapılmış gözenekli malzemelerden bir tanesi dünyanın en hafif katısı olarak bilinen aerojellerdir. Aerojeller, madde içinde bulunan sıvının hava ile değişimi sayesinde elde edilen adeta süngeri andıran silika bazlı katı maddelerdir. Kister tarafından ilk defa 1931 yılında sentezlenmiştir. Aerojellerin %99,8’ i havadan oluşur. Bu da onların düşük yoğunluklu yüksek gözenek yapılı, yüksek alanlı ve düşük termal iletkenlik kat sayılı olmalarını sağlar. Termal iletkenlik katsayısının düşük olması aerojellerin en gelişmiş fiber-glass yalıtım malzemesinden 39 kat daha iyi yalıtkan olmalarını sağlar. Aerojeller çeşitli maddelerden sentezlenebilir. Silika, aerojel üretiminde en sık kullanılan maddelerden bir tanesidir. Silika aerojeller genellikle sol-jel yöntemi ile silikon alkoksit, Tetraetil ortosilikat insert ignore into journalissuearticles values(TEOS);, Tetrametil ortosilikatinsert ignore into journalissuearticles values(TMOS);, Polietoksidisilokson insert ignore into journalissuearticles values(PEDS);, gibi maddelerden sentezlenmektedir. Bu projede daha önce denenmemiş olan fuller toprağı kullanılacaktır. Fuller toprağı, sulu alüminyum silikatların değişimiyle oluşan kaolindir. Sol-jel yöntemi laboratuvar koşullarında uygulaması kolay olan bir metottur. Büyük ölçekli üretimler içinde kullanımı yaygınlaşmaktadır. Sol-jel yöntemi 3 basamaktan meydana gelmektedir. İlk aşamada silika kaynağı ile sol hazırlanarak katalizör ile birlikte jelleşme meydana getirilir. İkinci aşama yaşlandırılma olarak adlandırılır. Aerojele katılığının ve sağlamlığının kazandırıldığı basamaktır. Üçüncü aşama ise jel yapısının birikmesini önlemek amacıyla yapılan kurutmadır. Silika bazlı sol-jel yöntemi ile üretilen aerojellerin, yapılan araştırmalar sonucu gözenekliliklerinin yüksek olduğu saptanmıştır. Bu projede daha önce denenmemiş bir madde seçilerek daha fazla gözenek sayısı elde edilmesi, buna bağlı olarak termal iletim katsayısı daha düşük aerojel sentezlenmesi beklenmektedir. Yapılan çalışmalar ile aerojel üretimi için optimum karıştırma süresi, kurutma sıcaklığı ve madde miktarı belirlenecektir. Beklenen sonuçların elde edilmesi durumunda, oluşturulan aerojeller, boya, plastik ve tekstil sanayide yalıtım malzemesi olarak kullanılabililecektir.
Keywords : Fuller`s earth, the lightest solid in the world, the best insulation