NANOPARÇACIKLARIN ISI YALITIM MALZEMELERİNDE KULLANIMININ İNCELENMESİ

Yıl 2024, Cilt: 8 Sayı: 2, 89 - 94

Ahmet Beyzade Demirpolat , Muhammed Mustafa Uyar

https://doi.org/10.46460/ijiea.1497787

Öz

Günümüzde enerjiye ulaşımın zorlaşması ve enerji kaynaklarının giderek pahalılaşmasından dolayı, enerji tasarrufu kavramı çok daha önemli bir kavram haline gelmiştir. Dünya genelinde son yıllarda fosil enerji kaynaklarının tükenmeye başlamış olması, insanoğlunu yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji kaynaklarına yönlendirmiştir. Fakat bu tür kaynaklarında henüz ihtiyaca cevap verecek düzeyde olmayışı, enerjiyi tasarruflu bir şekilde kullanmanın gerekliliğini göstermiştir. Araştırmamızda enerji tasarrufu konusunda yeni bir bakış açısı olan nanopartikül malzemelerin ısı yalıtım malzemelerinde kullanılmasının değerlendirilmesi yönünden hem tarafımızca üretilmiş olan nanopartiküllerin ısıl iletkenlikleri tespit edilmiştir. Daha sonra literatürdeki nanopartiküllerin ısı iletim katsayıları araştırılıp tarafımızca üretilmiş olan nanopartiküllerin değerleri ile karşılaştırma yapılarak, yalıtım malzemelerinde üretmiş olduğumuz nanomalzemelerin kullanımının uygunluğu değerlendirmelere tabi tutulmuştur. Çalışmada, Al2O3 ve CuO nanopartiküllerinin ısı transfer katsayıları sırasıyla 34.2 ve 65.4 W/mK olarak bulunmuştur. Literatür taramasında bu değerlerin sırasıyla 36 ve 65.8 olduğu görülmüştür. Değerlendirmeler sonucunda tarafımızca üretilmiş olan CuO nanopartikülünün literatürle benzer sonuçlar verdiği görülmüş olup Al2O3 nanopartikülünün ise %5 oranında benzer çalışmalara göre daha iyi sonuç verdiği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Nanopartikül, ısı yalıtımı, enerji tasarrufu

INVESTIGATION OF THE USE OF NANOPARTICLES IN THERMAL INSULATION MATERIALS

Öz

Today, the concept of energy conservation has become a much more important concept due to the difficulty in accessing energy and the increasing cost of energy resources. The fact that fossil energy resources have started to be depleted in recent years worldwide has led mankind to renewable and sustainable energy resources. However, the fact that such resources are not yet at a level to meet the needs has shown the necessity of using energy economically. In our research, the thermal conductivities of the nanoparticles produced by us were determined in terms of evaluating the use of nanoparticle materials, which is a new perspective on energy saving, in thermal insulation materials. Then, the thermal conductivity coefficients of the nanoparticles in the literature were investigated and compared with the values of the nanoparticles produced by us, and the suitability of the use of the nanomaterials we produced in insulation materials was evaluated. In the study, the heat transfer coefficients of Al2O3 and CuO nanoparticles were found to be 34.2 and 65.4 W/mK, respectively. In the literature review, it was seen that these values were 36 and 65.8, respectively. As a result of the evaluations, it was observed that the CuO nanoparticle produced by us gave similar results with the literature, and the Al2O3 nanoparticle gave better results than similar studies at a rate of 5%.

Anahtar Kelimeler

Nanoparticles, Thermal Insulation, Energy Saving

Kaynakça

• [1] Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi. (2021, 8 Kasım). TEİAŞ. Retrieved 8 November 2021 from https://www.teias.gov.tr/tr-TR/
• [2] Anadolu Ajansı. (2021, 8 Kasım). Türkiye'nin enerji ithalatı faturası ilk çeyrekte yüzde 13 azaldı. Retrieved 8 November 2021 from https://www.aa.com.tr/tr/ekonomi/turkiyenin-enerji-ithalati-faturasi-ilk-ceyrekte-yuzde-13-azaldi/2230017
• [3] Temiz Hava Hakkı Platformu. (2021, 8 Kasım). Temiz Hava Hakkı. Retrieved 8 November 2021 from https://www.temizhavahakki.com/kararapor2020/?gclid=Cj0KCQiAsqOMBhDFARIsAFBTN3ezzx6MZ4rUt0wdunfktXyz1RjT9PGkAfRZi5Uz_oM0Dh6pxhkU6T8aAr24EALw_wcB
• [4] Callister, W., & Rethwisch, D. (2013). Materials Science and Engineering (Cilt Eight Editions).
• [5] Coşkun, C., Oktay, Z., & Ertürk, M. (2010). Konutların ısıtma sezonunda seçilen iç ortam sıcaklık parametresinin enerji-maliyet-çevre açısından değerlendirilmesi ve bir uygulama örneği. İstanbul: Makine Mühendisleri Odası.
• [6] Phaser, R. (2006). Ultralow Thermal Conductivity Of A Packed Bed Of Crystalline Nanoparticles: A Theoretical Study. Physical Review B, 74.
• [7] Hu, X., Prasher, R., & Lofgreen, K. (2007). Ultralow Thermal Conductivity Of Nanoparticle Packed Bed. Applied Physics Letters, 91.
• [8] Mishra, R., Lesher, C., & Mukherjee, A. (1996). High-Pressure Sintering Of Nanocrystalline γAl2O3. Journal Of The American Ceramic Society, 2989-2992.
• [9] Wu, D., & Huang, C. (2020). Thermal Conductivity Study Of SiC Nanoparticle Beds For Thermal Insulation Applications. Physica E: Low-Dimensional Systems And Nanostructures, 118.
• [10] Kuşkonmaz, N. (2013). High Pressure Sintering Of Nano-Size γ-Al2O3. Sintering Applications, Chapter 3.
• [11] Li, N., Meng, Q., & Zhang, N. (2014). Dispersion Stabilization Of Antimony-Doped Tin Oxide (ATO) Nanoparticles Used For Energy-Efficient Glass Coating. Particulogy, 49-53.
• [12] Ran, S., Liu, J., Shi, F., Fan, C., Yang, J., Chen, B., & Liu, S. H. (2019). Microstructure Regulation Of CsxWO3 Nanoparticles By Organic Acid For Improved Transparent Thermal Insulation Performance. Materials Research Bulletin, 273-280.
• [13] Şahin, F., & Namlı, L. (2018). Nanoakışkanlarda Kararlılığın Isı Transferini İyileştirme Açısından Önemi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(2), 880-898