Konvansiyonel malzemeler için aerojel takviyesi ile düşük termal iletkenlik, düşük akustik iletkenlik ve iyi mekanik özelliklere sahip süper yalıtım keçelerin geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında Silika Aerojel, Poliüretan Aerojel, Poliimid Aerojel, Silika-Poliimid Hibrit Aerojel, Silika-Poliüretan Hibrit Aerojel, Poliimid-Poliüretan Hibrit Aerojel ve Silika-Poliimid-Poliüretan Hibrit Aerojel sentezleri gerçekleştirilmiş ve aerojeller toz/parçacık formda keçe malzemeye aktarılmıştır. Geliştirilen yeni aerojel katkılı keçe malzemelerin termal ve akustik izolasyon özellikleri birbirleri arasında ve katkı içermeyen katmanlı keçe malzeme ile karşılaştırılmıştır. Elektrikli araçlarda tahrik sistemi olarak kullanılan elektrik motorları, fosil yakıtla çalışan günümüz araçlarındaki içten yanmalı motorlara göre farklı termal ve akustik izolasyon ihtiyaçlarına sahiptir. Aerojellerin ultra-yüksek gözenekliliği (%99,8’e varan boşluklu yapısı ve 5-10 nanometre seviyelerine kadar düşebilen ortalama gözenek çapı), özellikle yüksek ses frekanslarında izolasyon ihtiyaçlarına mükemmel cevap verebilmesini sağlamaktadır. Ayrıca elektrikli araçlarda ısıtma ve soğutma sistemleri motor ile değil batarya sistemi ile doğrudan ilişkilidir. Bu nedenle termal yalıtım sistemlerinde de iyileştirmeler yapılması gerekmektedir. Aerojeller, en az yaklaşık % 85’i (% 99,8’e kadar) havadan oluşan, dünyanın en hafif malzeme sınıfını oluşturan, halihazırda en iyi ısı ve ses yalıtım malzemesi olarak bilinen, yenilikçi malzemelerdir. Bu çalışma geleneksel yalıtım teknolojisine ve malzemelerine alternatif yenilikçi bir teknoloji ve bu teknolojinin kullanılmasıyla elde edilecek yeni bir ürün gamı oluşmasını sağlayacaktır.

In this thesis, the synthesis of Silica Aerogel, Polyurethane Aerogel, Polyimide Aerogel, Silica-Polyimide Hybrid Aerogel, Silica-Polyurethane Hybrid Aerogel, Polyimide-Polyurethane Hybrid Aerogel and Silica-Polyimide-Polyurethane Hybrid Aerogel were carried out and the aerogels were transferred to the felt in powder/particle form. The thermal and acoustic insulation properties of the newly developed aerogel-incorporated felt materials were compared with each other and with the additive-free layered felt material. Electric motors, which are used as propulsion systems in electric vehicles, have different thermal and acoustic insulation needs compared to the internal combustion engines in today's fossil fuel-powered vehicles. The ultra-high porosity of aerogels (up to 99.8% porous structure and average pore diameter down to 5-10 nanometers) enables them to respond perfectly to insulation needs, especially at high sound frequencies. In addition, heating and cooling systems in electric vehicles are directly related to the battery system, not the engine. Therefore, improvements should be made in thermal insulation systems as well. Aerogels are innovative materials that contain at least 85% (up to 99.8%) air, constituting the lightest material class in the world, currently known as the best heat and sound insulation material. This study will provide an innovative technology alternative to conventional insulation technology and materials, and a new product range would be obtained by applying this technology.