Nonlinear viscoelastic properties of nano and micro sized clay suspensions Nano ve mikro boyutlu kil süspansiyonlarının doğrusal olmayan viskoelastik özellikleri

ABSTRACTClay colloids and suspensions are distinguished from other colloidal minerals by wide ranges of application area. Clay-based colloidal systems are frequently used in various industries, including cosmetics, oil industry, medicine, pharmacy, catalysis, textiles, remediation, and food packaging. Mechanical and thermo-structural properties of these systems provide valuable information in terms of some important criteria such as shelf life, gelation process, and degradation time. The foucus point of this study is to consider the application of water-clay suspensions in drilling fluid more than aforementioned industries. It is aimed to characterize the nonlinear viscoelastic properties of five different water-clay suspensions under Large Amplitude Oscillatory Shear (LAOS) based on the stress decomposition approach. Four type of sepiolite clay sample collected directly from specific beds near Eskisehir in Turkey and a commercial bentonite clay (Wyoming bentonite) as the API reference clay was considered to prepare fresh water-clay suspensions. Sepiolite clay rocks were subjected to some physical treatments to obtain nano- and micro-sized particle distribution.ÖZETKil kolloidleri ve süspansiyonları, geniş uygulama alanları olması sebebiyle diğer kolloidal minerallerden ayrılmaktadır. Kil bazlı kolloidal sistemler kozmetik, petrol endüstrisi, tıp, eczacılık, kataliz, tekstil, iyileştirme ve gıda paketleme gibi çeşitli endüstrilerde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu sistemlerin mekanik ve termo-yapısal özellikleri, raf ömrü, jelleşme süreci ve bozunma süresi gibi bazı önemli kriterler açısından önemli bilgiler sağlar Bu çalışmanın odak noktası, yukarıda belirtilen diğer endüstrilerden ziyade petrol endüstrisinde su-kil süspansiyonlarının sondaj sıvısında uygulanmasının ele alınmasıdır.Bu çalışmada, Büyük Genlikli Salınımlı Kesme (LAOS) altında beş farklı su-kil süspansiyonunun doğrusal olmayan viskoelastik özelliklerinin karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Türkiye'de Eskişehir yakınlarındaki belirli yataklardan doğrudan toplanan dört tip sepiolit kil numunesi ve API referans kili olarak ticari bir bentonit kili (Wyoming bentonit) saf su-kil süspansiyonları hazırlamak için kullanılmıştır. Sepiyolit kil kayaçları, nano ve mikro boyutlu parçacık dağılımı elde etmek için bazı fiziksel işlemlere tabi tutulmuştur. Hazırlanan su-kil süspansiyonları ilk olarak Discovery Hybrid Rheometer (DHR-II) kullanılarak 25° C'de LAOS testine tabi tutulmuştur. Ayrıca, nano ve mikro parçacık boyutu dağılımlarına sahip sepiyolit numunesi (Türk Tajiri Bej, TTB), yüksek sıcaklıklarda daha fazla LAOS analizi için seçilmiştir. Malzeme stres tepkisi (material stress response), Fourier dönüşümü (tek tamsayılı harmonik ayrışma) yoluyla elastik ve viskoz stres bileşenlerine ayrıştırıldı. Pipkin uzayında çizilen Lissajous-Bowditch döngüleri (Lissajous eğrileri), doğrusal olmayan bölgenin başlangıcını saptamak için reolojik olarak değerlendirilmiştir. Osilasyonlu tarama testleri, dört sıcaklıkta (25, 50, 100, 150° C) ve frekanslarda (0.25, 0.5, 0.75, 1 Hz) gerinim (strain) ve gerinim hızının (strain rate) bir fonksiyonu olarak akışkan sistemlerinin viskoelastik doğrusal olup olmadıklarını saptamak için uygulanmıştır.

Erişime Açık
Görüntülenme
16
24.10.2022 tarihinden bu yana
İndirme
2
24.10.2022 tarihinden bu yana
Son Erişim Tarihi
13 Haziran 2024 11:16
Google Kontrol
Tıklayınız
Tam Metin
Tam Metin İndirmek için tıklayın Ön izleme
Detaylı Görünüm
Eser Adı
(dc.title)
Nonlinear viscoelastic properties of nano and micro sized clay suspensions Nano ve mikro boyutlu kil süspansiyonlarının doğrusal olmayan viskoelastik özellikleri
Eser Sahibi
(dc.contributor.author)
Ülker, Ceylan
Tez Danışmanı
(dc.contributor.advisor)
Ali Ettehadi
Yayıncı
(dc.publisher)
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Tür
(dc.type)
Yüksek Lisans
Açıklama
(dc.description)
117 pages
Açıklama
(dc.description)
29 cm. 1 CD
Özet
(dc.description.abstract)
ABSTRACTClay colloids and suspensions are distinguished from other colloidal minerals by wide ranges of application area. Clay-based colloidal systems are frequently used in various industries, including cosmetics, oil industry, medicine, pharmacy, catalysis, textiles, remediation, and food packaging. Mechanical and thermo-structural properties of these systems provide valuable information in terms of some important criteria such as shelf life, gelation process, and degradation time. The foucus point of this study is to consider the application of water-clay suspensions in drilling fluid more than aforementioned industries. It is aimed to characterize the nonlinear viscoelastic properties of five different water-clay suspensions under Large Amplitude Oscillatory Shear (LAOS) based on the stress decomposition approach. Four type of sepiolite clay sample collected directly from specific beds near Eskisehir in Turkey and a commercial bentonite clay (Wyoming bentonite) as the API reference clay was considered to prepare fresh water-clay suspensions. Sepiolite clay rocks were subjected to some physical treatments to obtain nano- and micro-sized particle distribution.ÖZETKil kolloidleri ve süspansiyonları, geniş uygulama alanları olması sebebiyle diğer kolloidal minerallerden ayrılmaktadır. Kil bazlı kolloidal sistemler kozmetik, petrol endüstrisi, tıp, eczacılık, kataliz, tekstil, iyileştirme ve gıda paketleme gibi çeşitli endüstrilerde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu sistemlerin mekanik ve termo-yapısal özellikleri, raf ömrü, jelleşme süreci ve bozunma süresi gibi bazı önemli kriterler açısından önemli bilgiler sağlar Bu çalışmanın odak noktası, yukarıda belirtilen diğer endüstrilerden ziyade petrol endüstrisinde su-kil süspansiyonlarının sondaj sıvısında uygulanmasının ele alınmasıdır.Bu çalışmada, Büyük Genlikli Salınımlı Kesme (LAOS) altında beş farklı su-kil süspansiyonunun doğrusal olmayan viskoelastik özelliklerinin karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Türkiye'de Eskişehir yakınlarındaki belirli yataklardan doğrudan toplanan dört tip sepiolit kil numunesi ve API referans kili olarak ticari bir bentonit kili (Wyoming bentonit) saf su-kil süspansiyonları hazırlamak için kullanılmıştır. Sepiyolit kil kayaçları, nano ve mikro boyutlu parçacık dağılımı elde etmek için bazı fiziksel işlemlere tabi tutulmuştur. Hazırlanan su-kil süspansiyonları ilk olarak Discovery Hybrid Rheometer (DHR-II) kullanılarak 25° C'de LAOS testine tabi tutulmuştur. Ayrıca, nano ve mikro parçacık boyutu dağılımlarına sahip sepiyolit numunesi (Türk Tajiri Bej, TTB), yüksek sıcaklıklarda daha fazla LAOS analizi için seçilmiştir. Malzeme stres tepkisi (material stress response), Fourier dönüşümü (tek tamsayılı harmonik ayrışma) yoluyla elastik ve viskoz stres bileşenlerine ayrıştırıldı. Pipkin uzayında çizilen Lissajous-Bowditch döngüleri (Lissajous eğrileri), doğrusal olmayan bölgenin başlangıcını saptamak için reolojik olarak değerlendirilmiştir. Osilasyonlu tarama testleri, dört sıcaklıkta (25, 50, 100, 150° C) ve frekanslarda (0.25, 0.5, 0.75, 1 Hz) gerinim (strain) ve gerinim hızının (strain rate) bir fonksiyonu olarak akışkan sistemlerinin viskoelastik doğrusal olup olmadıklarını saptamak için uygulanmıştır.
Kayıt Giriş Tarihi
(dc.date.accessioned)
03.11.2022
Açık Erişim Tarihi
(dc.date.available)
2022-11-03
Yayın Tarihi
(dc.date.issued)
2022
Yayın Dili
(dc.language.iso)
eng
Konu Başlıkları
(dc.subject)
Nanobilim - Nanomalzemeler
Konu Başlıkları
(dc.subject)
Nanotechnology - Nano-science
Tek Biçim Adres
(dc.identifier.uri)
https://hdl.handle.net/11469/2995
Analizler
Yayın Görüntülenme
Yayın Görüntülenme
Erişilen ülkeler
Erişilen şehirler
6698 sayılı Kişisel Verilerin Korunması Kanunu kapsamında yükümlülüklerimiz ve çerez politikamız hakkında bilgi sahibi olmak için alttaki bağlantıyı kullanabilirsiniz.

creativecommons
Bu site altında yer alan tüm kaynaklar Creative Commons Alıntı-GayriTicari-Türetilemez 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.
Platforms