Yalıtım Malzemesi Olarak Kalsiyum Silikat Yapıların Hidrotermal Yöntemle Sentezi ve Su/Katı Oranının Yapısal Özellikleri Üzerine Etkisi


Açıl G., Balcı F. S., Çinici H.

15. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, Çanakkale, Türkiye, 4 - 07 Eylül 2023

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Çanakkale
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Uçuş ve kaza bilgileri kara kutu olarak adlandırılan FDR'lerde (uçuş veri kaydedicisi) bulunan çarpışmadan kurtulabilir bellek birimindeki (CSMU) bellek kartlarında saklanır. Kartlar, darbe dayanımı sağlayacak dış metal kabuk ve olası yakıt yangını sıcaklığında (1100°C) termal yalıtım sağlayacak mikrogözenekli silikayla çevrelenmektedir. Yalıtım malzemesinin ikinci görevi ısı transferini sınırlamak olduğundan termal iletim katsayısı önemlidir. Anhidrat (C-S) ve hidrat (C-S-H) formlarında kalsiyum silikatların inorganik yapı üstünlüğüyle yangından korunma işlevinin yanı sıra hafifliği ve düşük termal iletkenliği ile ısıl yalıtım gerektiren yerlerde etkin bir malzeme olmaları, FDR ünitesinde alternatif yatılım malzemesi olarak değerlendirme fikrini doğurmuştur. Doğada bulunabilen kalsiyum silikatların homojen özelliklere sahip olmamaları, sentez ihtiyacı doğurmuştur. Ca/Si oranı değiştirilerek ayarlanabilir özelliklere sahip olan kalsiyum silikatlar içerisinde yalıtım malzemesi olarak en sık kullanılanlar xonotlite ve bu yapının 800°C ve üzerinde ısıl işleme tabi tutulmasıyla elde edilen wollastonite formudur [1, 2]. C-S formundaki wollastonite’in, termal dayanımıyla, yakıt yangını durumunda etkin davranış sergileyeceği aşikardır. Bu çalışmada Ca/Si oranı 1,00’de sabit tutulmuş, farklı su/katı oranlarında (s/k: 10, 20, 30) 150oC sıcaklıkta 4 saat süreyle hidrotermal reaksiyon gerçekleştirilerek kalsiyum silikat yapılar sentezlenmiş, 300 ve 800°C’de kalsine edilmiştir. Elde edilen malzemelerin termal davranışı  (TGA/DTA/DSC) morfoloji ve yapısal özellikleri (XRD, SEM, helyum piknometresi, azot adsorpsiyon/desorpsiyon, FTIR ve DR-UV-Vis) incelenmiştir.