1. Hidrotermična razgradnja polikarbonata, ojačenega z ogljikovimi vlakni : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeAnja Zadravec, 2025, undergraduate thesis Abstract: Vse večja uporaba plastike vodi k vse večjemu številu odpadkov, ki prevečkrat pristanejo v naravi in jo onesnažujejo. Vse bolj alarmantno stanje kliče po hitrem iskanju rešitev, predvsem pri recikliranju uporabljene plastike in njeni ponovni uporabi. Eden izmed pogosto uporabljenih materialov je plastika ojačena z ogljikovimi vlakni, ki se uporablja predvsem v izdelavi prevoznih sredstev. Predstavnik te skupine materialov je tudi polikarbonat, ojačen z ogljikovimi vlakni.
Namen diplomske naloge je bil z uporabo podkritične vode raziskati razgradnjo polikarbonata, ojačenega z ogljikovimi vlakni in analizirati sestavo pridobljenih produktov. Eksperimente smo izvedli v šaržnem reaktorju pri več različnih temperaturah (250 °C, 300 °C in 350 °C) in pri različnih časih (5, 15, 30, 60 in 120 min) in razmerju material voda 1:5. Produkte smo dobili v različnih fazah in sicer plinski, vodni, trdni in dietiletrski (DEE) fazi.
Najprej smo analizirali izkoristke posamezne faze. Največji izkoristek trdne faze (90,5 %) smo določili pri temperaturi 250 °C in času 60 min, kar pomeni, da pri teh pogojih še nismo dosegli učinkovite razgradnje materiala. Najvišji izkoristek DEE faze (63,8 %) smo določili pri 300 °C in 30 min, ta se je nato pri nadaljnjih reakcijah s časom in temperaturo zniževal. Izkoristka plinske faze (19,2 %) in vodne faze ( 5,5 %) sta prav tako naraščala s časom in temperaturo in dosegla maksimum pri temperaturi 350 °C in 120 min.
Za določitev komponent v plinski in DEE fazi smo izvedli GC-FID analizo. V DEE fazi smo določili bisefenol A, ki je največji delež (44,6 %) dosegel pri temperaturi 250 °C in času 60 min. Pomemben razgradni produkt je bil tudi fenol, ki je maksimum (57,5 %) dosegel pri temperaturi 350 °C in času 120 min. V plinski mešanici je bilo največ butena (v območju 16 - 70 %), sledila sta mu aceton, pri temperaturah 250 °C in 300 °C, ter propen pri temperaturi 350°C. S FTIR analizo smo analizirali trdne faze po razgradnji in ugotovili, da se z večanjem temperature in reakcijskega časa, v njej nahajajo le ogljikova vlakna, brez ostankov PC materiala. Z analizo vodne faze smo določili količino prisotnega ogljika, ki se je pri temperaturi 250 °C s podaljšanjem časa povečala (od 8,7 % do 9,9 %). Podobno se je pri temperaturi 300 °C koncentracija ogljika v vodni fazi do časa 30 min povečevala(od 12,9 % do19,1 %), nato pa se je začela zmanjševati. Pri temperaturi 350 °C pa se je vrednost ogljika s podaljševanjem časa reakcije zniževala (od 13,5 % do 5,7 %).
Rezultati kažejo na to, da je hidrotermična razgradnja polikarbonata, ojačenega z ogljikovimi vlakni, obetajoča alternativna metoda recikliranja s katero lahko, ne le pridobimo ogljikova vlakna, temveč tudi druge uporabne razgradne produkte.
Keywords: polikarbonat, hidrotermični postopki, podkritična voda, recikliranje, ogljikova vlakna
Published in DKUM: 28.10.2025; Views: 0; Downloads: 10
 Full text (3,72 MB) |
2. Recikliranje odpadnih kompozitnih materialov z vgrajenimi ogljikovimi vlakni s postopkom pirolize : diplomsko deloAndrej Umbreht, 2024, undergraduate thesis Abstract: V tej študiji smo raziskovali recikliranje polimera, ojačenega z ogljikovimi vlakni z uporabo pirolize. Začeli smo z opisom temeljnih lastnosti kompozitnih materialov in specifičnih značilnosti polimernega kompozita ojačenega z ogljikovimi vlakni. Podali smo pregled različnih metod recikliranja s poudarkom na pirolizi kot tehniki za predelavo ogljikovih vlaken. Poleg tega smo izvedli postopek oksidacije, da bi primerjali njegove učinke na material. Za analizo kemičnih sprememb v vlaknih, ki so posledica teh obdelav, je bila uporabljena spektroskopija FTIR. Nazadnje smo naše ugotovitve primerjali še z obstoječo literaturo.
Keywords: ogljikova vlakna, kompozitni materiali, piroliza, recikliranje
Published in DKUM: 03.10.2024; Views: 0; Downloads: 46
Full text (1,88 MB) |
3. Konstruiranje nosilne konstrukcije orodja za izdelavo platišč iz ogljikovih vlaken : diplomsko deloUrban Bizjak, 2022, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je predstavljen postopek konstruiranja nosilne konstrukcije orodja za izdelavo platišč iz ogljikovih vlaken. Namen konstrukcije je, da poenostavi in omogoči čim hitrejšo proizvodnjo platišč iz ogljikovih vlaken, saj se platišča proizvajajo serijsko. Vsaka izboljšava, ki omogoči hitrejšo ali lažjo izdelavo platišč, je dobrodošla. V ta namen smo konstruirali nosilno konstrukcijo za izdelavo platišč iz ogljikovih vlaken, ki je mobilna, omogoča delo na orodju v dveh različnih položajih, orodje pa je obenem vrtljivo za 360°. Da je omogočeno lažje in hitrejše delo, so na konstrukciji dodana odlagalna mesta za dele orodja, ki se po procesu izdelave platišča iz ogljikovih vlaken razstavijo. Rezultat tega diplomskega dela je nosilna konstrukcija, ki je primerna za fizično izdelavo in kasnejšo uporabo v proizvodnem procesu avtomobilskih platišč iz ogljikovih vlaken.
Keywords: nosilna konstrukcija, platišče, ogljikova vlakna, orodje
Published in DKUM: 14.09.2022; Views: 569; Downloads: 2
Full text (5,52 MB) |
4. Konstruiranje in numerična trdnostna analiza nosilnega sklopa za deskanje nad vodno gladino : diplomsko deloDavid Gomboc, 2021, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je opisan postopek razvoja nosilnega sklopa za deskanje nad vodno gladino. Predstavljen je princip delovanja, konstruiranje posameznih sestavnih delov sklopa na podlagi zahtev in numerična trdnostna analiza po metodi končnih elementov trupa s pomočjo sodobnih inženirskih orodij. Prikazan je postopek izdelave 3D modelov kril in jambora s pomočjo uvožene geometrije profila, ki je sestavljena iz oblaka točk in določa prečni prerez krila in jambora po celotnem razponu. Trdnostna analiza trupa obsega določitev obremenitev in podpor, izbiro ustrezne gostote računske mreže in preverjanje ustreznosti izbranega materiala na podlagi dobljenih rezultatov.
Keywords: deskanje, hidrogliser, konstruiranje, trdnostna analiza, metoda končnih elementov, numerične analize, ogljikova vlakna
Published in DKUM: 13.10.2021; Views: 981; Downloads: 111
Full text (5,92 MB) |
5. Eksperimentalna in numerična analiza nosilcev iz karbona : diplomsko deloMetod Meolic, 2020, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo izdelali preizkušance iz ogljikovih vlaken in PMI pene, izvedli eksperimentalne preizkuse in jih numerično analizirali. Med posameznimi rezultati je bila izvedena primerjalna analiza z namenom ugotovitve odstopanj med eksperimentalnim delom in zastavljenim numeričnim preračunom.
V začetku naloge je opisan material, iz katerega so bili preizkušanci izdelani. Sledi opis postopka priprave in izdelave vseh tipov preizkušancev s pripadajočimi tehnologijami. Preizkušanci so se med seboj razlikovali v orientiranosti plasti karbonskih vlaken. Zunanje dimenzije so bile v vseh primerih konstantne. Preizkušance smo upogibno preizkusili v laboratoriju na trgalnem stroju. Po izvedbi preizkusov smo zastavili numerični model preizkušancev. Po obdelavi podatkov dobljenih iz eksperimentalnega in numeričnega dela smo ugotovili, da se preizkušanci v elastičnem področju ujemajo z odstopanjem v velikostnem razredu 20 odstotkov. V sklepnem delu so predstavljene možnosti za nadaljnje raziskovanje in razvoj numeričnih materialnih modelov.
Keywords: ogljikova vlakna, kompozit, izdelava, numerična simulacija
Published in DKUM: 04.02.2021; Views: 1337; Downloads: 107
Full text (2,67 MB) |
6. Konstruiranje elementov krmilnega mehanizma dirkalnika formula student : diplomsko deloJernej Moljk, 2020, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je predstavljeno konstruiranje elementov krmilnega mehaniza s postopkom topološke optimizacije ter uporabo metode končnih elementov (MKE). Prvi del diplomske naloge je posvečen konstruiranju ter optimizaciji nosilca volanske letve, kateri je izdelan s postopkom litja titanove zlitine. Drugi del diplomske naloge pa je posvečen konstruiranju volanske gredi, katera je izdelana iz ogljikovih vlaken. Zaradi izdelave cevi iz ogljikovih vlaken je bilo potrebno konstruirati še posebne inserte oz. vložke, kjer smo ustvarili zlepni spoj. Tudi sestav volanske gredi je bil preverjen z MKE analizo, saj je potrebno ugotoviti optimalno število plasti ogljikovih vlaken ter njihovo usmerjenost. Potrebno je tudi nadzorovati faktor Tsai Hill, kateri pove ali se vlakna pretrgajo ali ne.
Keywords: trdnostna analiza, ogljikova vlakna, metoda končnih elementov, Formula Student, topološka optimizacija
Published in DKUM: 14.09.2020; Views: 1747; Downloads: 162
Full text (1,90 MB) |
7. |
8. |
9. |
10. Odstranjevanje atrazina iz pitne vode z vlakni iz aktivnega ogljaMirjana Jeremić, 2016, master's thesis Abstract: Onesnaženost pitne vode s pesticidom atrazinom predstavlja kljub prepovedi njegove uporabe v Sloveniji leta 2003, velik problem. Povišane koncentracije atrazina so še vedno zabeležene predvsem v severovzhodnem delu Slovenije, kar je posledica intenzivnega poljedelstva.
Namen magistrskega dela je bil preučiti uspešnost adsorpcije atrazina iz pitne vode na vlakna iz 100 % aktivnega oglja. Preučevali smo vpliv temperature in časa na učinkovitost adsorpcije atrazina na vlakna. Preveriti smo želeli, ali z modifikacijo vlaken dosežemo boljšo adsorpcijo.
V raziskavi smo meritve višjih koncentracij atrazina (2,5 mg/L) v modelni vodi in pitni vodi določali spektrofotometrično. Nizke koncentracije atrazina (z začetno koncentracijo 1 μg/L) smo določali s plinsko kromatografijo. Učinkovitost adsorpcije atrazina smo interpretirali s pomočjo adsorpcijske kinetike in termodinamike.
Rezultati raziskave so pokazali, da se koncentracija atrazina zniža od začetne koncentracije 2,5 mg/L na 0,8 mg/L pri sobni temperaturi in času 60 min. Z naraščanjem temperature se adsorpcija izboljša. Pri 30 °C se koncentracija atrazina zniža na 0,6 mg/L že po 40 min in pri 50 °C po 20 min, kar pomeni da se na vlakna adsorbira 76 % atrazina. Vrednosti ΔG0 so bile negativne, kar pomeni, da je reakcija potekla spontano. Negativne vrednosti ΔS0 dokazujejo, da je vpliv matriksa na vezavo atrazina zanemarljiv.
Pri začetni koncentraciji atrazina 1,0 μg/L smo dosegli višje učinkovitosti, kot pri višjih koncentracijah . Na vlakna se je pri 22 °C po 20 min vezalo 90 % atrazina, po 60 min 95 %, in po 300 min 97 %. Adsorpcijo na vlakna iz aktivnega oglja lahko opišemo s kinetičnim modelom pseudo-drugega-reda.
Keywords: atrazin, adsorpcija, pitna voda, ogljikova vlakna, SPE
Published in DKUM: 04.01.2017; Views: 2802; Downloads: 168
Full text (2,36 MB) |
