Yazar "Aras, Sefa" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 5 / 5
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Microstructural, thermal and ablative properties of TiB2 modified carbon fiber reinforced resorcinol formaldehyde composites for thermal protection of aerospace vehicle
    (Wiley, 2025) Aras, Sefa; Cavusoglu, Ferda Civan; Yilmaz, Nevin Gamze Karsli; Unlu, Derya
    Ablative polymeric composites were fabricated using vacuum impregnation and hot press molding techniques. The composites consisted of needled carbon fiber felt as the reinforcing material and resorcinol-formaldehyde (RR) or boron-modified resorcinol-formaldehyde resin (RRB) as the matrix. Different weight percentages of titanium diboride (TiB2) were incorporated as a filler. The ablation mechanisms of the composites were derived from SEM-EDS, XPS, and XRD analysis of char layers formed after exposure to an oxyacetylene flame. The composites displayed excellent thermal insulation properties during the oxyacetylene test. The back surface temperatures ranged from 24.8 to 26.8 degrees C, indicating minimal heat penetration through the composites. This composite demonstrated a linear ablation rate (LAR) of 0.0053 mm/sec, a mass ablation rate (MAR) of 0.0195 g/sec, and a charring rate (CR) of 0.0543 mm/sec. During ablation, the low LAR, MAR, and CR values of C-RRB-T composites confirm that these composites are promising for thermal protection system applications in aerospace.Highlights Resorcinol formaldehyde matrix was modified with boron and filler TiB2. Composites were fabricated using vacuum impregnation and hot press molding. The thermal stability and char yields of the composites increased with TiB2. The addition of TiB2 to the C-RRB composite improved the ablation properties.
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Simulation of Hydrogen Production from Hydrolysis of Ammonia Borane for Hydrogen Fuel Cell Applications through Aspen HYSYS
    (Turkish Chemical Society, 2022) Aras, Sefa; Ünlü, Derya
    Hydrogen is an efficient, clean, and sustainable energy carrier with high energy density and zero emission, which can find important applications in fuel cells. Hydrolysis of ammonia borane is an enormous alternative to produce hydrogen. In this study, the hydrogen production via hydrolysis of ammonia borane for hydrogen fuel cell applications was investigated by using ASPEN HYSYS. Firstly, the thermodynamic method and suitable reactor were specified with depending on hydrogen production rate. The influences of reaction temperature and feed mass flow rate of water on the hydrogen production rate were studied. Hydrogen was acquired in the act of mixture with ammonia, boric acid, and unreacted water at the end of the reaction. First of all, solid boric acid was removed from the product mixture. Hydrogen would be purified from ammonia and water by using the separatory equipment. The goal of this study is to obtain the high production rate and high purity of hydrogen for hydrogen fuel cell applications. The optimum operation parameters were determined as 30°C of reaction temperature and 0.1 of feed water concentration. 99.9% purity of hydrogen was obtained at 30°C. The obtained results show that ASPEN HYSYS could be successfully applied for the determination of optimum reaction conditions and appropriate equipment for high production rate and purity hydrogen production from hydrolysis of ammonia borane.
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Synthesis, Characterization, and Thermal Pyrolysis Mechanism of Resorcinol-Formaldehyde Resin-Containing Phenylboronic Acid
    (Wiley-V C H Verlag Gmbh, 2024) Aras, Sefa; Cavusoglu, Ferda Civan; Unlu, Derya
    In the present study, a resin is synthesized from resorcinol and formaldehyde in the presence of phenylboronic acid. Properties of resins such as free formaldehyde content, total solid content, density, gelation time, viscosity are determined. The chemical structure of the resorcinol-formaldehyde resin and the resorcinol-formaldehyde resin containing phenylboronic acid is confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). The thermal stability and curing behaviors of the polymers are investigated by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry, respectively. Modification of the resorcinol-formaldehyde resin with a boron source, phenylboronic acid results in a certain increase in thermal stability with a higher residual weight. The 6% PBA loaded polymer has the highest thermal efficiency, so the thermal behavior of it is investigated by curing at different temperatures. The 80 degrees C/4 h curing method is the most reasonable for energy savings. In differential scanning calorimetry (DSC) analysis, a 6 wt% PBA loading ratio was determined as the optimum value according to the energy requirements. In this study, a resin is synthesized from resorcinol and formaldehyde in the presence of phenylboronic acid. The 80 degrees C/4 h curing method is the most reasonable for energy savings. While the char residue yield of pure RR resin was 47.9%, the char residue yield of RRB6 resin increased to 54.9%.image (c) 2024 WILEY-VCH GmbH
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Termal koruma sistemleri için ablatif polimerik kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
    (Bursa Teknik Üniversitesi, 2023) Aras, Sefa; Ünlü, Derya
    Havacılık, uzay ve nükleer mühendislik gibi birçok alanda yoğun şekilde kullanılan malzemeler ciddi sıcaklıklara ve basınçlara maruz kalmaktadır. Havacılık ve uzay alanında kullanılan atmosfere yeniden giriş uzay araçları, füzeler ve uzay kapsülleri gibi araçlar atmosfere yeniden giriş sırasında şiddetli aerodinamik ısınmalar sonucunda araçların yüzeyinin yüksek sıcaklıklara ve basınca maruz kalmasına neden olmaktadır. Termal koruma sistemleri (TPS), uzay aracı yüzeyinde oluşan aerodinamik ısınmanın uzay aracının içerisine taşınmasını ve yüklere (insan ve kargo) ulaşmasını engelleyerek termal bir bariyer görevi görmektedir. Bu tez çalışmasında, termal koruma sistemlerinde kullanılan ablatif polimerik kompozitler için matris malzemesi geliştirilerek kompozitler üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin ablasyon özellikleri ve ablasyon mekanizmaları incelenmiştir. Resorsinol-formaldehit reçinesi (RR), farklı ağırlık yüzdelerinde fenilboronik asit ile modifiye edilerek ve farklı ağırlık yüzdelerinde titanyum diborür (TiB2) ile dolgulanarak matris malzemeleri geliştirilmiştir. Matris malzemeleri, DSC (Diferansiyel taramalı kalorimetre), EDS (Enerji dağılımlı spektroskopi), FTIR (Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi), NMR (Nükleer manyetik rezonans), SEM (Taramalı elektron mikroskobu), TGA (Termogravimetrik analiz), XPS (X-Işını fotoelektron spektroskopi) ve XRD (X-ışını kırınım) yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Geliştirilen fenilboronik asit modifiyeli resorsinol-formaldehit reçinelerinin (RRB) yapısında yeni boronat bağları yer almıştır ve piroliz reaksiyonları sırasında boronat bağları, B2O3 (dibor trioksit) yapısına dönüşmüştür. Matris malzemesinin borla modifiyelenmesi ve TiB2 ile dolgulanması termal dayanımı ve kömür verimini arttırmıştır. RR polimerinin kömür verimi 1000 °C'de %47,9 iken, ağırlıkça %6 fenilboronik asit ile modifiyelenerek ve ağırlıkça %20 TiB2 ile dolgulanarak hazırlanan matris malzemesinin (RRBT20) kömür verimi %88,2 değerine çıkarılmıştır. Hazırlanan matris malzemeleri poliakrilonitril (PAN) temelli iğne ile delinmiş karbon fiber keçelere emprenye edilerek kompozitler üretilmiştir. Kompozitlere üç nokta eğme testi yapılmıştır ve reçinenin borla modifiye edilmesi ve dolgulanması kompozitlerin eğilme mukavemetlerini arttırmıştır. Kompozitlerin ablasyon özellikleri, oksiasetilen alev testi kullanılarak belirlenmiştir. Kompozitlerdeki titanyum diborür içeriğinin artması ile ablasyon direnci arttırılmıştır. Saf RR matrisi ile hazırlanan kompozitin ortalama doğrusal ablasyon oranı (DAO), kütle ablasyon oranı (KAO) ve kömürleşme oranı (KO) sırasıyla 0,0273 mm/sn, 0,0652 g/sn ve 0,2120 mm/sn iken, en iyi ablasyon direncini sağlayan K-RRBT20 kompozitinin DAO, KAO ve KO değerleri sırasıyla 0,0053 mm/sn, 0,0195 g/sn ve 0,0543 mm/sn değerine düşürülmüştür. Kompozitlerin ablasyon mekanizmaları, oksiasetilen alevine maruz kaldıktan sonra oluşan kömür tabakalarının EDS (Enerji dağılımlı spektroskopi), SEM (Taramalı elektron mikroskobu), XPS (X-Işını fotoelektron spektroskopi) ve XRD (X-ışını kırınım) analizlerinden elde edilen çıkarımlarla türetilmiştir. Kompozitlerdeki titanyum diborür, yüksek sıcaklık koşulları altında oksidasyona uğrayarak B2O3 (dibor trioksit) ve TiO2 (titanyum dioksit) yapılarını oluşturmuştur. Karbon fiberin ve reçinenin yüksek sıcaklıkta karbon kömürüne dönüşmesi ve TiO2 ile reaksiyona girmesiyle TiC (titanyum karbür) oluşmuştur. Oluşan bu yeni yapılar kompozitlerin ablasyon direncinin artmasına ve kompozitin ısı bariyeri oluşturmasına olanak sağlamıştır. Kompozitlerin oksiasetilen testinde ön yüzeylerine gelen 2650-2700 °C sıcaklık değerine karşın arka yüzey sıcaklıkları 24,8-26,8 °C aralığında kalarak ısı bariyeri sağlamıştır.
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Yalıtım Malzemesi Poliüretan Köpüğün Alev Direncini Arttıracak Reçine Katkılı Poliüretan Kompozit Sentezi
    (2024) Karamahmutoğlu, Sinem; Kozan, Merve; Aras, Sefa; Unlu, Derya
    Rijit poliüretan köpükler (RPUF) en popüler, enerji verimi yüksek ve çok yönlü yalıtım malzemeleri arasında yer almaktadır. RPUF, özellikle binalarda verimli ve konforlu yalıtım malzemesi olarak kullanımının yanısıra enerji maliyetlerini de önemli ölçüde azaltmaktadır. RPUF’ların, alevlenebilir olması uygulama alanlarını ciddi şekilde kısıtlamaktadır. Kömür verimi ve alev dirençleri arttırıldığında kısıtlı uygulama alanları da ortadan kaldırılabilir. Resorsinol-formaldehit (RF) reçinesi yüksek kömür verimi ve alev direnci ile ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada da düşük kömür verimli ve alev dirençli RPUF’un hazırlanma aşamasında, yüksek kömür verimine ve oldukça düşük alevlenebilirliğe sahip RF reçinesi dahil edilmiştir. İlk olarak RF reçinesi sentezlenmiştir. İkinci aşamada poliol karışımı ve poliizosiyanat birleştirilerek karıştırılıp RPUF’lar hazırlanmıştır. Son aşamada poliol karışımı ve poliizosiyanat ile karıştırılmış RF reçinesi birleştirilerek karıştırılıp rijit poliüretan-resorsinol-formaldehit kompozitleri hazırlanmıştır. Hazırlanan kompozit köpük numuneleri için termogravimetrik analiz (TGA), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), Taramalı elektron mikroskobu (SEM), Görünür yoğunluk ve dikey yanma testi uygulanmıştır. RPUF’larda ağırlıkça RF içeriğindeki artışla birlikte köpüklerin yanma dayanımı artmıştır. Reçinesiz poliüretan köpüğü ilk 10 saniyede tamamen yanarken, %20 RF reçinesi içeren köpüğün (RF20-RPUF) doğrusal yanma hızı reçinesiz poliüretan köpüğe göre %91.33 daha düşüktür.