Mühendislik Kariyer Kulübü | Kulüp Kariyer

TÜBİTAK Destekli 2209-A Öğrenci Araştırma Projesi

Atık Cam + Metal Oksit Katkılı Cam-Seramiklerin Fonksiyonel Özelliklerinin İncelenmesi

Bu proje, atık camların yeniden değerlendirilerek ZnO, TiO₂ ve Fe₂O₃ metal oksit katkılarıyla fonksiyonel cam-seramik malzemelere dönüştürülmesini amaçlamaktadır. Çalışma; mikroyapı, yoğunluk, porozite ve mekanik özellikler üzerinden atık cam esaslı sistemlerde katkı oranı–özellik ilişkisini ortaya koymayı hedeflemektedir.

Destek Programı TÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı Başvuru Sahibi Eren Şafak Araştırmacılar İsmet Kaan Ak Ayfer Begüm Keleş Zeynep El Yağız Mişe Akademik Danışman Dr. Öğr. Üyesi Yunus Emre Benkli Yürütüldüğü Kurum Atatürk Üniversitesi

Projenin Amacı

Projenin temel amacı, geri dönüştürülmüş atık camların ZnO, TiO₂ ve Fe₂O₃ metal oksit katkılarıyla yeniden değerlendirilerek yüksek katma değerli cam-seramik malzemelere dönüştürülmesidir. Böylece hem çevresel açıdan önemli bir sorun olan cam atıklarının değerlendirilmesi hem de mekanik özellikleri geliştirilmiş sürdürülebilir malzemelerin üretimi hedeflenmektedir.

Bilimsel Gerekçe

Cam-seramikler yüksek sıcaklık dayanımı, kimyasal kararlılık ve kontrollü kristalizasyon özellikleri nedeniyle ileri malzeme teknolojileri açısından önemli bir malzeme grubudur. Ancak geleneksel üretimde yüksek saflıkta hammaddelerin kullanılması maliyet ve enerji tüketimini artırmaktadır. Bu proje, atık camların metal oksit katkılarıyla fonksiyonel cam-seramiklere dönüştürülmesi yaklaşımıyla hem döngüsel ekonomiye hem de sürdürülebilir malzeme üretimine katkı sunmaktadır.

Araştırma Sorusu ve Hipotez

Araştırma Sorusu: Farklı oranlarda eklenen ZnO, TiO₂ ve Fe₂O₃ katkılarının, atık camdan üretilen cam-seramiklerin mikroyapısı ve mekanik özellikleri üzerinde nasıl bir etkisi vardır?
Hipotez: Uygun miktarlarda eklenen metal oksit katkılarının, atık cam esaslı cam-seramiklerin kristal yapısını düzenleyerek yoğunluk ve mekanik dayanımı artıracağı öngörülmektedir.

Hedefler

  • Atık camın hazırlanması ve metal oksit katkı oranlarının %0, %5 ve %10 olarak belirlenmesi.
  • Karışımların preslenerek 700–900 °C aralığında sinterlenmesi.
  • Üretilen numunelerin mikroyapı, yoğunluk, porozite, mikrosertlik ve basma dayanımı özelliklerinin ölçülmesi.
  • Katkı türü ve oranı ile mikroyapı–mekanik özellik ilişkilerinin istatistiksel olarak değerlendirilmesi.
  • Atık cam tabanlı cam-seramiklerin ileri malzeme teknolojileri ve döngüsel ekonomi kapsamında kullanılabilirliğinin ortaya konulması.

Yöntem

01Atık Cam Hazırlığı

Cam atıkları temizlenecek, kırılacak ve <75 µm tane boyutuna öğütülecektir.

02Katkılama

Cam tozları ZnO, TiO₂ ve Fe₂O₃ katkılarıyla %0, %5 ve %10 oranlarında karıştırılacaktır.

03Presleme

Hazırlanan karışımlar disk/pelet formunda preslenerek kompakt numuneler üretilecektir.

04Sinterleme

Numuneler 700–900 °C aralığında sinterlenerek cam-seramik yapı geliştirilecektir.

05Karakterizasyon

SEM–EDS, yoğunluk, porozite, mikrosertlik ve basma dayanımı analizleri yapılacaktır.

06İstatistiksel Analiz

Veriler ANOVA ile değerlendirilerek katkı oranı–özellik ilişkisi ortaya konulacaktır.

Çalışma Takvimi

01.02.2026 – 31.03.2026Atık cam hazırlığı ve ön denemeler

Uygun tane boyutu ve katkı oranlarının belirlenmesi.

01.04.2026 – 31.05.2026Karışım, presleme ve ısıl işlem

Çatlaksız ve homojen cam-seramik numunelerin elde edilmesi.

01.06.2026 – 31.08.2026SEM–EDS ve yoğunluk/porozite analizleri

Kristal fazların ve gözenek yapısının belirlenmesi.

01.09.2026 – 31.10.2026Mekanik testler ve istatistiksel değerlendirme

Mikrosertlik, basma dayanımı ve katkı–özellik ilişkilerinin incelenmesi.

01.11.2026 – 31.12.2026Veri analizi ve bilimsel yorumlama

Bulguların bütünleştirilmesi ve projenin tamamlanması.

Beklenen Çıktılar ve Yaygın Etki

Proje sonucunda elde edilecek veriler, geri dönüştürülmüş atık camlardan fonksiyonel cam-seramik üretimi konusunda özgün katkı sağlayacaktır. Bulguların bilimsel etkinliklerde bildiri veya poster olarak sunulması, uygun olması hâlinde hakemli bir dergide kısa makale olarak değerlendirilmesi hedeflenmektedir.

Proje ayrıca atık camların yeniden değerlendirilmesi, çevre bilincinin artırılması, döngüsel ekonomi yaklaşımının desteklenmesi ve öğrencilerin ileri seramik üretimi ile karakterizasyon süreçlerinde uygulamalı araştırma deneyimi kazanması açısından önemli bir yaygın etki potansiyeline sahiptir.

Destek ve Öncelikli Alan İlişkisi

Destek TürüTÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı
Öncelikli Alanİleri Malzeme Teknolojileri
YaklaşımDöngüsel Ekonomi ve Sürdürülebilir Malzeme Üretimi
Anahtar KelimelerAtık cam, Cam-seramik, Metal oksit katkısı, Mikroyapı, Mekanik özellik