Search

The objective of this study is to predict the optimum expanded polystyrene (EPS) densities for the best insulation properties of the particleboards manufactured with waste EPS instead of formaldehyde-based adhesives used in particleboard production with artificial neural network (ANN). For this purpose, the waste EPS particles of five different densities were used in the production of composite particleboards. The experimental dana used in the study were obtained from the previous study. Half of the beech, poplar, alder, pine and spruce chips were dried in a drying oven and the other half were naturally conditioned at room temperature, and then 18 mm thick three-layer composite particleboards were produced. The thermal conductivity of panels was determined according to ASTM C 518. The prediction model with the best performance and acceptable deviations was determined by using statistical and graphical comparisons between the experimental data and the prediction values obtained as a result of ANN analysis. Then, using this prediction model, the thermal conductivity coefficient values were estimated for the intermediate EPS densities that were not experimentally tested. According to the analysis findings, the thermal insulation performance for both beech and spruce polystyrene composite particleboards (PCP) panels increased with using of waste EPS foams with a density of 30 kg/m3. The lowest thermal conductivity values were obtained from the EPS waste foams with the density of 18, 13 and 22 kg/m3 for the PCP panels produced with poplar, alder and pine in the natural drying, respectively. In the technical drying, these values were found to be 15, 14 and 11-13 kg/m3, respectively. Technical drying showed much better thermal performance than natural drying while poplar indicated the best performance among the wood species., Cilj je ove studije primjenom umjetne neuronske mreže (ANN) predvidjeti optimalne gustoće ekspandiranog polistirena (EPS) radi postizanja najboljih izolacijskih svojstava iverice proizvedene s otpadnim EPS-om umjesto s ljepilom na bazi formaldehida, kakvo se rabi u proizvodnji iverice. Stoga je za proizvodnju iverice upotrijebljen otpadni EPS pet različitih gustoća. Eksperimentalni podatci primijenjeni u studiji dobiveni su prijašnjim istraživanjem. Jedna je polovica iverja bukovine, topolovine, johovine, borovine i smrekovine osušena u sušioniku, a druga je polovica iverja kondicionirana na sobnoj temperaturi. Od osušenoga i kondicioniranog iverja proizvedene su troslojne kompozitne iverice debljine 18 mm. Toplinska vodljivost ploča određena je metodom ASTM C 518. Predikcijski model najboljih svojstava i prihvatljivih devijacija određen je statističkom i grafičkom usporedbom eksperimentalnih podataka s vrijednostima predviđenima ANN analizom. Potom su primjenom predikcijskog modela procijenjeni koeficijenti toplinske vodljivosti za one gustoće ekspandiranog polistirena koje nisu eksperimentalno ispitane. Prema toj analizi, termoizolacijska svojstva polistirenske kompozitne iverice (PCP) od bukovine i smrekovine poboljšana su pjenom od otpadnog EPS-a gustoće 30 kg/m3. Najniže vrijednosti toplinske vodljivosti za polistirensku kompozitnu ivericu od prirodno osušene topolovine, johovine i borovine dobivene su uz uporabu pjene otpadnog ESP-a gustoće 18, 13 i 22 kg/m3. Za polistirensku kompozitnu ivericu od tehnički osušenog iverja te su vrijednosti bile 15, 14 i 11-13 kg/m3. Tehničkim sušenjem iverja postignuta su znatno bolja toplinska svojstva polistirenske kompozitne iverice nego prirodnim sušenjem, a topolovina je pokazala najbolja svojstva od svih ispitivanih vrsta drva.

One of the problems in designing deep geological repositories for spent nuclear fuel is the heating of engineering barriers and host rock. This can cause a reduction in the safety of the landfill over a longer period of time. One of the variables to be known when assessing the durability of such a landfill is the thermal conductivity of solids, especially rocks. The device works on the principle of measuring the temperature difference on two sides of the sample of known dimensions and with corrections, according to the temperature of the heated and cooled body, calculates the thermal conductivity. Peltier plates are used for heating and cooling, the housing for the device is made on a 3D printer, and an Arduino and a laptop are used for data collection and processing. The engineering application of the device is the rapid measurement of thermal conductivity on small causes with insight into spatial changes in conductivity. Scientific contribution is in measuring the thermal conductivity of solids for which there is no data, and teaching in teaching in university courses on programming, measurement techniques and thermal properties of solids. A special feature is the portability of the device, which requires simple sample preparation, gives very precise readings, and is affordable even on relatively small financial projects.

In this study, the effect of using pumice powder and plasticizer on some properties of cement bonded particleboards (CBPBs) was investigated. Therefore, CBPBs were produced using 0 %, 10 %, 20 % and 30 % pumice powder and 0 %, 0.4 %, 0.8 %, 1.2% plasticizer. Based on test results, it was found that using pumice powder had an important positive effect on water absorption and thickness swelling, but no effect on density. The amount of thickness swelling decreased by 15 % with the use of 30 % pumice powder. The modulus of elasticity and internal bond strength were generally increased by 20 % with the use of pumice powder, while modulus of rupture and thermal insulation properties were decreased. The use of 0.4 % and 0.8 % plasticizers positively affected the properties of board properties. The use of plasticizer had a positive effect on thermal properties. The thermal conductivity values decreased by 18 % as the amount of plasticizer increased to 1.2 %. In this regard, the use of plasticizers in CBPBs production is an option in terms of improving thermal properties., U radu je opisano istraživanje utjecaja praha plovućca i plastifikatora na neka svojstva cementom vezanih iverica (CBPB). Stoga su CBPB proizvedeni upotrebom 0, 10, 20 i 30 % praha plovućca te 0, 0,4, 0,8 i 1,2 % plastifikatora. Na temelju rezultata ispitivanja utvrđeno je da je prah plovućca imao znatan pozitivni učinak na upijanje vode i debljinsko bubrenje ploča, dok se gustoća ploča nije mijenjala. Upotrebom 30 % praha plovućca debljinsko se bubrenje ploča smanjilo za 15 %. Modul elastičnosti i međuslojna čvrstoća proizvedenih ploča uz upotrebu praha plovućca povećali su se za 20 %, dok su se modul loma i toplinska izolacija smanjili. Upotreba 0,4 i 0,8 % plastifikatora pozitivno je utjecala na svojstva ploča. Primjena plastifikatora pozitivno je utjecala i na toplinska svojstva ploča. Pri povećanju količine plastifikatora na 1,2 %, vrijednosti toplinske vodljivosti smanjile su se za 18 %. Stoga je upotreba plastifikatora u proizvodnji CBPB-a jedna od opcija za poboljšanje toplinskih svojstava tih ploča.

Selektivno lasersko sinteriranje (SLS) jedan je od važnijih postupaka 3D ispisa koji se u današnje vrijeme sve više primjenjuju za dobivanje različitih modela. Najvažniji polimerni materijali koji se upotrebljavaju u tom procesu su poliamidi. Značajan nedostatak tog procesa je velika količina otpadnog polimernog praha. Stoga je cilj ovoga rada bio istražiti utjecaj dodatka nanočestica titanijeva dioksida (TiO2) na toplinska i mehanička svojstva otpadnog poliamidnog praha (PA 2200). U ovom radu pripremljeni su nanokompoziti PA/TiO2 u rasponu masenog udjela punila 1 – 5 %, postupkom zamješavanja punila u talinu polimera u gnjetilici Brabender. Aglomerati nanopunila vidljivi su na SEM mikrografiji 5 %-tnog PA/TiO2 nanokompozita. Rezultati diferencijalne pretražne kalorimetrije (DSC) ukazuju na djelovanje nanočestica TiO2 kao heterogenih nukleacijskih centara. Također, dodatak nanopunila pospješuje stvaranje stabilnijih i uređenijih kristalnih struktura poliamidne matrice. Termogravimetrijskom analizom (TGA) dokazano je da dodatak TiO2 nanopunila povećava temperaturu početka razgradnje PA matrice, to jest poboljšava toplinsku postojanost PA matrice i neznatno povećava vrijednosti toplinske vodljivosti nanokompozita u odnosu na čistu polimernu matricu. Ispitivanjem mehaničkih svojstava uzoraka uočeno je smanjenje vrijednosti sekantnog modula te neznatne promjene naprezanja i istezanja u točki popuštanja s povećanjem udjela punila u nanokompozitu. Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna., The PA 2200 waste powder generated during selective laser sintering (SLS) process is an important environmental and economic problem. In order to test and modify the properties of the waste powder, nanocomposites based on polyamide matrix and TiO2 nanoparticles were prepared in this work. Agglomerates of the TiO2 nanofiller are visible on the SEM micrographs for the nanocomposite with 5 wt. % of the nanofiller (Fig. 1). The DSC analysis indicates an increase in crystallization temperature (Tc) by the addition of filler to the polymer matrix and it can be concluded that the TiO2 nanoparticles represent the nucleation centres in the PA matrix (Fig. 2, Table 1). In systems with 4 and 5 wt. % TiO2 crystallization enthalpy (ΔHc) and melting enthalpy (ΔHm) are higher than the values for the polyamide matrix (Table 1), indicating that the nanoparticles promote crystallization of the PA matrix. The results of TG analysis imply a positive effect of the TiO2 nanoparticles on the onset of thermal decomposition, which is most pronounced in the system with 3 wt. % TiO2 (Fig. 3, Table 2). As thermal degradation progresses further, the positive effect of the addition of TiO2 nanoparticles becomes less pronounced and finally becomes negative in the final stages, i.e. TiO2 nanoparticles accelerate the degradation. The thermal conductivity values (λ) are slightly higher for the nanocomposites relative to the pure PA matrix (Fig. 4) due to the formation of a more ordered structure of the polymer matrix by the addition of TiO2 and/or the formation of so-called conductive pathway. The results of the mechanical test indicate that the addition of TiO2 nanofiller decreases the values of the secant modulus (E), while the values of the yield stress (σ2>y2>y2 nanoparticles to the PA 2200 waste powder represents a useful approach for its reuse, thus improving the economic and environmental sustainability of the SLS process. The main disadvantage of the studied systems is the inconsistent mechanical properties at break. In future studies, this problem will be solved with adequate surface modification of TiO2 nanoparticles. This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Cilj ovog rada je priprava i karakterizacija uljnih nanofluida s oksidiranim i neoksidiranim ugljikovim nanocijevima. Pratila se stabilnost nanofluida kroz određeni vremenski period te odredila toplinska vodljivost i reološka svojstva nanofluida. U tu svrhu pripremljene su suspenzije višestjenčanih ugljikovih nanocijevi (MWCNT) u sintetskom polialfaolefinskom (PAO) baznom ulju uz dodatak polimernih površinski aktivnih tvari (PAT). U prvoj fazi pripreme koristile su se neoksidirane višestjenčane ugljikove nanocijevi, a u drugoj oksidirane višestjenčane ugljikove nanocijevi. Stabilnost pripravljenih nanofluida određivana je vizualno i pomoću UV-VIS spektrofotometrije. Karakterizacija nanofluida provedena je određivanjem reoloških svojstava, toplinske vodljivosti i površinski aktivnih tvari kromatografijom isključenja po veličini. Pripravljeni nanofluidi pokazuju stabilnost kroz ramjerno dug vremenski period, više od jednog mjeseca. Reološka svojstva nanofluida se ne mijenjaju značajno s povećanjem udjela nanocijevi. Toplinska vodljivost se neznatno smanjuje s povećanjem udjela nanočestica. U nastavku istraživanja istražit će se maziva svojstva pripravljenih nanofluida. The aim of this work is preparation and characterization of oil nanofluids with oxidized and unoxidized carbon nanotubes. The stability of the nanofluid was monitored over a period of time and thermal conductivity and also rheological properties of nanofluids. For this purpose, suspensions of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) were prepared in a synthetic polyalphaolefin (PAO) base oil with the addition of polymeric surfactants (PATs). In the first phase of preparation, unoxidized multi-wall carbon nanotubes were used and in the second oxidized multi-wall carbon nanotubes. The stability of the prepared nanofluids was determined visually and by using UV-VIS spectrophotometry. The characterization of nanofluids was performed by determining rheological properties, thermal conductivity and surfactants using exclusion chromatography by size. The prepared nanofluids show stability over a relatively long time period, more than one month. The rheological properties of nanofluids do not change significantly with increasing nanotube fraction. Thermal conductivity decreases slightly with increasing nanoparticle fraction. In the continuation of the research the lubricating properties of the prepared nanofluids will be investigated.

Nanofluidi su u posljednjih nekoliko desetaka godina privukli mnogo pažnje znanstvenika i industrije zbog povećane toplinske vodljivosti u usporedbi s baznim fluidima. Ugljikove nanocijevi su čestice kod kojih je primjećena izvrsna toplinska vodljivost. Iz tog razloga se često koriste kao sastavnica nanofluida. Cilj ovoga rada bio je pripremiti i istražiti svojstva nanofluida polietilen glikola prosječne molekulske mase 200 g/mol (PEG-200) i četiri vrste višestjenčanih ugljikovih nanocijevi (engl. multi-walled carbon nanotubes (MWCNT)) pri udjelima od 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 2,5; 5 i 10 mas. % MWCNT. Istražen je utjecaj duljine i širine nanocijevi na reološka svojstva i toplinsku vodljivost nanofluida. Dodatno je ispitan utjecaj funkcionalizacije nanocijevi karboksilnom (COOH) skupinom na navedena svojstva. Osim samog utjecaja strukture, ispitana je i ovisnost navedenih svojstva nanofluida o koncentraciji MWCNT. Primijećeno je da kod nanofluida sastava 10 mas.% MWCNT u slučaju kratkih uskih oksidiranih MWCNT dolazi do povećanja toplinske vodljivosti od 133 % u odnosu na bazni fluid. Oksidirane MWCNT ostvaruju bolje interakcije s polietilen glikolom pa je tako i kod dugih uskih oksidiranih MWCNT primijećen porast od 112 % u odnosu na bazni fluid. Kod nanofluida koncentracija 0,01-1 mas.% MWCNT primjećeno je newtonsko ponašanje, dok se nanofluidi s kratkim i širokim nanocijevima viših koncentracija ponašaju dilatantno, a nanofluidi s dugačkim i uskim nanocijevima pseudoplastično. Povećanjem temperature i smanjenjem koncentracije MWCNT u nanofluidu smanjuje se viskoznost. Nanofluids have gained a lot of attention from scientists and companies in the last few decades due to their enhanced properties such as thermal conductivity. Carbon nanotubes are nanoparticles which are recognized for their outstanding thermal conductivity. For that reason, they are often being used as nanoparticles in nanofluids. Aim of this work was to prepare and investigate nanofluids of polyethylene glycol-200 (PEG- 200) with four types of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) in the concentration range of 0.1; 0.25; 0.5; 0.75; 1; 2.5; 5 and 10 wt.%. Nanofluids have been prepared by ultrasonic mixing of PEG and four types of MWCNT differentiating in length and radius. Two types of MWCNTs were pristine, and two were oxidized, containing carboxyl (COOH) functionalized group. The influence of length, width, functionalization and concentration of MWCNT on thermal conductivity and rheological properties of nanofluids was studied. Thermal conductivity and rheological properties of base fluid were also investigated. It was observed that nanofluids containing 10 wt.% of short and wide nanotubes have the biggest increase of thermal conductivity (133 %) in the reference to the base fluid. Nanofluids with types of MWCNT which contain carboxyl group have better heat transfer properties compared to the pristine. In the case of nanofluids with long and narrow oxidized CNT there was an increase in thermal conductivity of 112 %. Nanofluids in the concentration range 0.01-1 wt.% of MWCNT have Newtonian behavior and those with higher concentrations have non-Newtonian behavior. For nanofluids containing short and wide nanotubes shear thickening behavior is observed, and those containing long and narrow nanotubes have shear thinning behavior. By increasing the temperature and decreasing concentration of MWCNT in nanofluids, viscosity decreases.

Cilj izrade ovog rada je bila priprava i karakterizacija nanofluida na osnovi transformatorskog ulja HyVolt III i nanočestica magnetita (Fe3O4) sa površinski aktivnom tvari (PAT) dobivenom kopolimerizacijom dodecil-metakrilata (DDMA) i N,N-dimetilaminoetil-metakrilata (DMAEM). Nanofluidi se razmjerno nova grana nanotehnologije koja se istražuje zbog dokazanih boljih svojstava, odnosno veće toplinske vodljivosti i manje električne vodljivosti u odnosu na čista mineralna transformatorska ulja. Eksperimenti su se provodili u tri faze. U prvoj fazi se ispitivalo koji molarni omjer komonomera tvori PAT koja pruža najbolju stabilnost nanofluida pri istoj masenoj koncentraciji nanočestica. U drugoj fazi se PAT-u s 5 mol % DMAEM koji je pokazao najbolju stabilnost u prvoj fazi, mijenjala molekulska masa kako bi se ustanovilo kako ona utječe na stabilnost nanofluida. U trećoj fazi su se, osim stabilnosti, ispitivala svojstva kinematičke i dinamičke viskoznosti te toplinske vodljivosti za različite udjele PAT-a u ulju te nanofluidima s različitim udjelima nanočestica. The aim of this paper was preparation and characterization of nanofluids with transformer oil HyVolt III as the base fluid and magnetite nanoparticles (Fe3O4) as surfactants (PAT) obtained by copolymerization of dodecyl methacrylate (DDMA) and N, N-dimethylaminoethyl-methacrylate (DMAEM). Nanofluids are a relatively new branch of nanotechnology that is being investigated recently because of their proven better thermal conductivity and insulation properties compared to mineral transformer oils. Experiments were conducted in three stages. In the first stage, different molar ratios of the monomers that make up PAT were being investigated to find out which of them gives the best stability of nanofluids at the same mass concentration of nanoparticles. In the second stage, the molecular weight of PAT with 5 mol. % DMAEM, which showed the best stability in the previous stage, was changed to determine its effect on the stability of nanofluids. In the third stage, besides stability, the kinematic and dynamic viscosity properties were investigated alongside thermal conductivity for different concentrations of PAT in oil and nanofluids with different concentrations of nanoparticles.

U ovom radu ispitan je utjecaj dodatka TiO2 nanočestica u rasponu masenih udjela od 1 do 5% na strukturu i svojstva polimerne poliamidne PA 2200 matrice. Polimerni nanokompoziti pripravljeni su postupkom iz taline koristeći Brabender gnjetilicu te hidrauličku prešu Fontune. Karakterizacija uzoraka provedena je diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC), termogravimetrijskom analizom (TGA), metodom istoosnog istezanja te je određena toplinska vodljivost THB metodom. DSC analiza pokazuje kako TiO2 nanopunila poboljšavaju kristalizaciju polimerne matrice, povisuju temperature kristalizacije polimerne matrice odnosno djeluju kao nukleacijski centri. TiO2 punila također pospješuju stvaranje stabilnijih i uređenijih kristalnih struktura. TGA analizom dokazano je da dodatak TiO2 nanopunila povećava temperaturu početka razgradnje PA matrice odnosno poboljšava toplinsko stabilnost PA matrice. Ispitivanjem mehaničkih svojstava uzoraka istoosnim istezanjem vidljivo je kako dodatkom nanopunila dolazi do smanjenja modula te neznatnih promjena čvrstoće i istezanja u točki popuštanja u odnosu na čistu polimernu matricu. Dodatak TiO2 nanočestica povećava vrijednosti toplinske vodljivosti nanokompozita u odnosu na čistu polimernu matricu.

U posljednjih 20 godina nanofluidi su privukli pažnju znanstvene zajednice te se broj radova na temu nanofluida tijekom godina znatno povećao. Povećana toplinska vodljivost fluida uslijed dodatka nanočestica osnovno je svojstvo koje je potaknulo intenzivno istraživanje nanofluida. S obzirom na to da u industriji uvijek postoji težnja poboljšanju učinkovitosti proizvodnih procesa, pa tako i procesa hlađenja procesnih struja, povećana toplinska vodljivost rashladnih fluida otvara mogućnosti za postizanje navedenog cilja. U ovom radu dan je pregled metoda priprave nanofluida te opis parametara koji utječu na njihovu toplinsku vodljivost. Dan je i osvrt na modele kojima se opisuje toplinska vodljivost nanofluida te pregled mogućih mehanizama koji doprinose povećanju njihove toplinske vodljivosti. Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna., Nanofluids have attracted the attention of the scientific community during last twenty years and the number of papers on nanofluids has increased significantly as a result. The increased thermal conductivity of the fluid due to the addition of nanoparticles is a basic feature that has raised intensive research on nanofluids. Considering a permanent urge in the industry to improve efficiency of production processes, including the cooling streams of processes, the increased thermal conductivity of cooling fluids opens the possibility of achieving that goal. This paper provides an overview of nanofluid preparation methods and a description of parameters that affect the thermal conductivity of nanofluids. Also, the overviews of few models that describe the thermal conductivity of nanofluids as well as of possible mechanisms that contribute to the increase in thermal conductivity of nanofluids are given. This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

U ovom radu ispitan je utjecaj dodatka TiO2 nanočestica u rasponu masenih udjela od 1 do 5% na strukturu i svojstva polimerne poliamidne PA 2200 matrice. Polimerni nanokompoziti pripravljeni su postupkom iz taline koristeći Brabender gnjetilicu te hidrauličku prešu Fontune. Karakterizacija uzoraka provedena je diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC), termogravimetrijskom analizom (TGA), metodom istoosnog istezanja te je određena toplinska vodljivost THB metodom. DSC analiza pokazuje kako TiO2 nanopunila poboljšavaju kristalizaciju polimerne matrice, povisuju temperature kristalizacije polimerne matrice odnosno djeluju kao nukleacijski centri. TiO2 punila također pospješuju stvaranje stabilnijih i uređenijih kristalnih struktura. TGA analizom dokazano je da dodatak TiO2 nanopunila povećava temperaturu početka razgradnje PA matrice odnosno poboljšava toplinsko stabilnost PA matrice. Ispitivanjem mehaničkih svojstava uzoraka istoosnim istezanjem vidljivo je kako dodatkom nanopunila dolazi do smanjenja modula te neznatnih promjena čvrstoće i istezanja u točki popuštanja u odnosu na čistu polimernu matricu. Dodatak TiO2 nanočestica povećava vrijednosti toplinske vodljivosti nanokompozita u odnosu na čistu polimernu matricu. In this paper, the effect of the addition of TiO2 nanoparticles of a range of 1% wt. to 5% wt. on the structure and properties of PA 2200 polymer matrix was investigated. Polymer nanocomposites were prepared by melting the polymer and mixing the nanoparticles using the Brabender plasticoder and Fontune hydraulic press. The characterization of the samples was performed using differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tenisle test and thermal conductivity using THB method. DSC analysis shows that TiO2 nanofiller improve the polymer matrix crystallization and increase the crystallization temperature of the polymer matrix by acting as nucleation centres. Additionally, TiO2 nanofiller contribute to the formation of more stable crystal structures. TGA analysis showed that addition of TiO2 nanoparticles shifts the temperature at the beginning of degradation toward higher values, therefore increasing thermal stability of PA matrix. Mechanical properties determined by tensile stress test, imply that by the addition of the TiO2 nanofiller, the secant modulus is reduced. Additionally, slight changes in yield stress and yield strain relative to the pure polymer matrix were observed. The addition of TiO2 nanoparticles increases the thermal conductivity of a nanocomposite relative to a pure polymer matrix.

Cilj ovog rada je priprava i karakterizacija nanofluida od kojeg se očekuje dugotrajna stabilnost i visoka toplinska vodljivost. U odnosu na mineralno transformatorsko ulje koje se upotrebljava kao izolacijski materijal u transformatorima, nanofluid se pokazao kao puno bolji izolacijski materijal. U istraživanju koje se provodilo, nanofluid je smjesa transformatorskog ulja u kojemu se nalaze različiti molarni omjeri površinski aktivnih tvari te nanočesice magnetita. Eksperimentalni dio se može podijeliti u dva dijela. U prvom dijelu su se sintetizirale površinski aktivne tvari različitog sastava, pripravljali su se nanofluidi iste koncentracije nanočestica i ispitivalo se koji maseni udio površinski aktivnih tvari rezultira najboljom stabilnosti nanofluida. U drugom dijelu se provodilo ispitivanje utjecaja koncentracije, odnosno masenog udjela nanočestica na stabilnost nanofluida za prethodno odabranu najbolju površinski aktivnu tvar. U ovom radu kao površinski aktivna tvar koristio se polimer koji je dobiven od dva različita monomera: dodecil-metakrilata i N,N-dimetilaminoetil-metakrilata. Ispitivanje se provodilo s uzorcima koji imaju različit međusobni molarni udio ova dva monomera te kao najstabilniji i najekonomičniji uzorak se pokazao DD97,5 s 0,1 mas. % PAT i 0,01 mas. % Fe3O4. The aim of this work is preparation and characterisation of nanofluids from which is expected long lasting stability and high thermal conductivity. In comparison with mineral transfarmator oil, nanofluids resulted as a much better isolation material. In the experimet nanofluid is mixture of transformator oil consisted of different mass fractions of surfactants and magnetite nanoparticles. Experimental part is divided into two parts. The first part is about synthesis of surfactants, preparation of nanofluids and testing mass fractions that has the best effect on nanofluid's stability. In the second part the focus is on testing of mass fraction that has the best effect on stability of nanofluid for previously selected fraction of sufractants. In this work as sufractant is used polymer made of two different monomers: Dodecyl methacrylate and 2-(Dimethylamino)ethyl methacrylate. The experiment was performed with samples that have different mass fraction of this two monomers. Sample DD97.5 with 0.1 mas. % PAT and 0.01 mas. % Fe3O4 has shown as the most stable and most economic.

Termogeološka i hidrogeološka svojstva plitkoga podzemlja u hrvatskome dijelu Panonskog bazena (PBS) istraživana su u kontekstu njegova korištenja za postavljanje sustava dizalica topline s tlom kao izvorom topline (GSHP). Provedene su detaljne determinacije bušotinskih jezgara, uzorkovanja te mjerenja toplinskih parametara za sedam bušotina s četiriju lokacija različitih geoloških obilježja. Sabrani su rezultati ukupno 418 mjerenja provedenih na 82 uzorka sedimenata i stijena te su analizirani u kontekstu postojećih zbirki vrijednosti toplinskih vodljivosti sedimenata i stijena iz Njemačke i Švicarske, koje se često koriste za dimenzioniranje bušotinskih izmjenjivača topline (BHE) i u drugim državama. Utvrđena je razlika u toplinskim vodljivostima između istovrsnih sedimenata i stijena koji potječu iz različitih geoloških sredina. Takvi rezultati upućuju na potrebu razvoja lokalnih setova podataka koji bi omogućili točnije dimenzioniranje izmjenjivača topline. U četirima su bušotinama provedena i testiranja toplinskoga odziva tla (TRT-ovi) te su njihovi rezultati uspoređeni s rezultatima dobivenim direktnim mjerenjem na uzorcima. Usporedba pokazuje da u situacijama kada postoji značajan tok podzemne vode (u krupnije zrnatim sedimentima) mjerenja na uzorcima sistemski podcjenjuju vrijednosti toplinske vodljivosti u odnosu na realno mjerilo, dok su razlike manje kod sitnije zrnatih sedimenata. Zbog toga je pri postojanju značajnoga toka podzemne vode obavezno provoditi TRT-ove, dok se u suprotnome za manje sustave može primjenjivati i analogija s objavljenim podatcima o toplinskim vodljivostima. Važno je imati zbirke takvih podataka zbog slučajeva kada TRT nije ekonomski isplativ. Vrijednosti koje se navode u ovome radu mogu poslužiti kao smjernice za odgovarajuće dimenzioniranje GSHP sustava s ciljem postizanja boljih indikatora, osobito za manje sustave u Hrvatskoj te na drugim geološki usporedivim lokacijama u PBS-u., Thermogeological and hydrogeological properties of the shallow subsurface in the Croatian part of the Pannonian Basin System (PBS) were investigated in the context of its utilization for ground source heat pump (GSHP) systems installation. Detailed borehole core determinations, sampling and thermal conductivity measurements were conducted for seven boreholes at four locations in diverse geological settings. Results of 418 measurements conducted on 82 sediment and rock samples were compiled and analysed in the context of existing collections of thermal conductivities from Germany and Switzerland which are frequently utilized for borehole heat exchanger (BHE) dimensioning in other countries. Discrepancies have been detected between thermal conductivity data from different geographical regions and geological settings. These results imply that local data sets should be further developed to enable accurate BHE sizing. In four of the boreholes thermal response tests (TRTs) were also conducted so the results were compared to direct measurements on samples. The comparison demonstrated that in the environments with significant groundwater flow (coarser-grained sediments) the laboratory measurements systematically underestimated natural-scale thermal conductivities, while the discrepancies were low in finer-grained sedimentary environments. That is why in the presence of significant groundwater flow the TRTs are recommended for all installations, while at locations with low flow velocities the analogy to values cited in data collections can be used for small-scale installations. It is important to have the collection of measurements for local materials in cases when thermal response testing would not be economically feasible. The values reported in this paper can be a guideline for proper GSHP system dimensioning in order to achieve better performance, especially of small-scale systems in Croatia and other geologically comparable localities in the PBS area.

Polimerni nanokompoziti područje su brojnih istraživanja zbog svojih poboljšanih svojstava u odnosu na klasične polimerne materijale i kompozite što im omogućuje široku primjenu. Takva svojstva im omogućuju nanopunila koja zbog svojih dimenzija i strukture sama posjeduju izvanredna svojstva. U ovom radu provedena su istraživanja utjecaja dodatka ugljikovih nanocjevčica (MWCNT) i modificiranih ugljikovih nanocjevčica (MWCNT-COOH) masenih udjela u rasponu od 0,5 % do 5 % u poliamidnu matricu (PA). Uzorci PA i nanokompozita pripremljeni su postupkom iz taline. Zamiješani su u Brabender gnjetilici te potom prešani na laboratorijskoj hidrauličkoj preši. U svrhu analize toplinskih, mehaničkih i električnih svojstava PA/MWCNT i PA/MWCNT-COOH nanokompozita, provedena je karakterizacija uzoraka diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC), termogravimetrijskom analizom (TGA), THB metodom određivanja toplinske vodljivosti, testom jednoosnom istezanja te elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom (EIS). Rezultati DSC analize pokazali su da ugljikove nanocjevčice (MWCNT) djeluju kao nukleacijski centri i ubrzavaju kristalizaciju PA matrice, ali ne utječu na uređenost kristalne strukture. Zbog polarne prirode površine i bolje dispergiranosti, MWCNT-COOH punila znatnije ubrzavaju kristalizaciju PA u odnosu na MWCNT. Iako ugljikove nanocjevčice imaju nukleacijski učinak, zbog njihove prisutnosti lanci PA imaju ograničen prostor za gibanje što ometa proces kristalizacije matrice. Toplinska stabilnost PA matrice se povećava dodatkom oba punila MWCNT i MWCNT-COOH te se početak razgradnje pomiče na više temperature. Veća se toplinska vodljivost postiže dodatkom punila MWCNT-COOH u odnosu na dodatak MWCNT. Ovakvi rezultati pripisuju se dobroj toplinskoj vodljivost MWCNT. Rezultati testa jednoosnog istezanja su pokazali da se dodatkom obje vrste MWCNT punila u PA matricu, smanjuje modul elastičnosti i čvrstoća u točki popuštanja te se povećava istezanje u točki popuštanja. Ovakvo ponašanje može se pripisati učinku MWCNT punila koje djeluje na PA tako što smanjuje udio matrice koji može kristalizirati što utječe na smanjenje modula i čvrstoće te povećanje deformabilosti nanokompozitnih sustava. Rezultati ispitivanja električne vodljivosti nanokompozita EIS metodom pokazuju jednake vrijednosti impendacije (otpora) kao i čista PA matrica. Polymer nanocomposites are a field of numerous researches due to their improved properties compared to conventional polymeric materials and composites which enables them to be widely used. Nanofillers possesses remarkable properties because of their dimensions and structure which enabels them improve the properties of the nanocomosites. In this study the addition of carbon nanotubes (MWCNT) and modified carbon nanotubes (MWCNT-COOH) in the range of 0.5 wt. % to 5 wt. % in the polyamide matrix (PA) was investigated. PA and nanocomposite samples were prepared by melt mixing in a Brabender plasticoder and then pressed on a laboratory hydraulic press. For the purpose of analyzing the thermal, mechanical and electrical properties of PA/MWCNT and PA/MWCNT-COOH nanocomposites, the samples were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), THB thermal conductivity determination method, tensile test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Results of DSC analysis showed that carbon nanotubes (MWCNTs) act as nucleation centers and accelerate the crystallization of PA matrix, but do not affect the order of the crystal structure. Due to the polar nature of the surface and the better dispersion, MWCNT-COOH fillers more significantly accelerate the PA crystallization compared to MWCNT. Although the carbon nanotubes have a nucleation effect, due to their presence the PA chains have limited motion space which interferes with the crystallization process of the matrix. The thermal stability of the PA matrix increases with the addition of both MWCNT and MWCNTCOOH fillers, and the start of decomposition moves to higher temperatures. The higher thermal conductivity is achieved by the addition of MWCNT-COOH filler compared to the addition of MWCNT. Such results are attributed to the good thermal conductivity of MWCNT. The results of the tensile test showed that by adding both types of MWCNT fillers in the PA matrix, the modulus of elasticity and the yield stress are reduced, but the yield strain increases. This behavior can be attributed to the effect of MWCNT fillers on PA which reduces the fraction of the matrix that can crystallize, which then affects the reduction of the modulus and yield strength and increases the deformability of the nanocomposite systems. The results of the EIS method of the electrical conductivity of the nanocomposites show equal impendance (resistance) as the pure PA matrix.

U radu se istražuju karakteristike protoka i prijenosa topline mikropolarnog toka fluida preko elastičnog lima. Istražuju se utjecaji magnetskog polja, toka topline radijacije i poroznog lima, uz pretpostavku da su viskoznost i toplinska vodljivost ovisne o temperature. Primijenjene su jednadžbe formulirane aproksimacijom graničnog sloja i teorijom mikropolarnih fluida. Za rješenje problema, parcijalne diferencijalne jednadžbe transformirane su u obične diferencijalne jednadžbe primjenom rješenja sličnosti, a dobivene jednadžbe rješavane su metodom izbacivanja i metodom Runge-Kutta četvrtog reda (fourth-order Runge-Kutta). Rezultati pokazuju da djelovanje magnetskog polja i poroznosti rezultira smanjenjem vrijednosti brzine u graničnim slojevima, strujanje topline radijacije rezultira povećanjem debljine graničnog sloja. Nadalje, debljina toplinskog graničnog sloja smanjuje se porastom usisnog parametra i redukcijom učinaka radijacijskog i magnetskog polja., In this paper, the flow and heat transfer characteristics of a micropolar fluid flow over a stretching sheet are studied. The effects of magnetic field, radiation heat flux and porous sheet are investigated, and the viscosity and thermal conductivity are supposed temperature-dependent. The governing equations are formulated by boundary layer approximation and the theory of micropolar fluids. To solve the problem, the partial differential equations are transformed into the ordinary differential equations by using similarity solutions, and the achieved equations are solved by shooting method and fourth-order Runge-Kutta. The results show that the effects of magnetic field and porousness result in decrease of the velocity values in the boundary layers, but the presence of radiation heat flux results in the growth of the boundary layer thickness. Furthermore, the thickness of thermal boundary layer declines by increase of suction parameter and reduction of radiation and magnetic field effects.

Cilj ovog rada jest istraživanje utjecaja duljine nanocijevi na toplinsku vodljivost nanofluida na osnovi PAO 4 i YUBASE 4 ulja s višestjenčanim ugljikovim nanocijevima (MWCNT). Eksperimentalni dio podijeljen je u dvije faze. U prvoj fazi pripremljeni su nanofluidi s ugljikovim nanocijevima duljine 50 μm, te različitim surfaktantima (PAT). Ispitana je stabilnost pripremljenih nanofluida, s ciljem utvrđivanja najkompatibilnijih sustava. U drugoj fazi pripremljeni su nanofluidi s ugljikovim nanocijevima duljine u rasponu od 0,5 do 2 μm, te različitim surfaktantima. Također je ispitana stabilnost pripremljenih nanofluida. Najstabilniji nanofluidi iz obje faze ponovo su pripremljeni s ciljem određivanja toplinske vodljivosti. Stabilnost nanofluida ispitana je sedimentacijskim testom vizualnom i instrumentalnom metodom (UV/VIS spektrofotometrija). Vizualna metoda sastoji se od slikanja uzoraka nanofluida i analize slike. Snimljeni su UV/VIS apsorpcijski spektri uzoraka kako bi se odredila stabilnost nanofluida. Stabilnost je prikazana u obliku raspršenosti MWCNT-a u baznom fluidu. Određen je utjecaj surfaktanata na viskoznost baznih fluida, te je izmjerena toplinska vodljivost uzoraka metodom toplinskog impulsa. The aim of this paper was to study the impact of the carbon nanotubes length on the thermal conductivity of nanofluids based on PAO 4 and YUBASE 4 oil with multiwalled carbon nanotubes (MWCNT). Experimental section was divided into two phases. In the first phase nanofluids with carbon nanotubes length of 50 μm, and different surfactants were prepared, as the aim was to explore compatibility of various surfactants with base oils oil and MWCNT. In the second phase nanofluids with carbon nanotubes length in the range from 0.5 to 2 μm, and different surfactants were prepared to explore compatibility of various surfactant and base oil combinations as well. Lastly, the most stabile nanofluids from both phases were prepared in order to test the thermal properties. Sedimentation rate was examined visually and using instrumental method in order to test the nanofluid stability. Visual method includes photographing nanofluid samples, and analysis of the photograph. UV/VIS absorption specters were measured, and the nanofluid stability was presented as a dispersion of the MWCNTs in base fluid. Effect of various surfactants on the base oil viscosity was examined, as well as thermal conductivity of prepared nanofluids.

U ovom su radu provedena istraživanja utjecaja dodatka grafena kao punila u PAO ulje. Istraživanja su usmjerena ka postizanju što boljih toplinskih svojstava pri najmanjim koncentracijama grafena kako bi se stvorile homogene i stabilne suspenzije nanočestica. Eksperimentalni dio ovoga rada podijeljen je u dvije faze. U prvoj fazi pripremljeno je sedam nanofluida s različitim površinski aktivnim tvarima (PAT) radi ispitivanja kompatibilnosti između PAT i PAO 4 ulja s grafenom. U drugoj fazi također je pripremljeno sedam nanofluida sa onom površinski aktivnom tvari koja je pokazala najbolje rezultate, u ovom slučaju DPS. Cilj druge faze eksperimenta je ispitivanje utjecaja koncentracije dodanog grafena na različita svojstava nanofluida kao što su stabilnost, kontaktni kut, viskoznost, tribiološko svojstvo trošenja i toplinska vodljivost. Radi određivanja stabilnosti nanofluida korišten je sedimentacijski test odnosno vizualna i instrumentalna metoda (UV/VIS spektrofotometrija). Vizualna metoda uključuje fotografiranje uzoraka kroz 60. dana, zatim proučavanje slika. Međutim, kako bi se sa sigurnošću utvrdila stabilnost nanofluida, snimani su UV/VIS apsorpcijski spektri uzoraka, a stabilnost je kasnije predočena i u obliku raspršenosti grafena u baznom fluidu. Povećanjem udijela polimerne površinski aktivne tvari DPS, dolazi do porasta viskoznosti, ali i povećanja stabilnosti nanofluida. Rezultati mjerenja kontaktnog kuta, pokazali su da metalna i staklena površina zatvaraju najmanji kontaktni kut s nanofluidom. Kontaktni kut na teflonskoj površini je veći zbog povećanja površinske energije. Toplinska vodljivost za sve uzorke nanofluida raste u usporedbi sa baznim fluidom, a test trošenja je pokazao da je trošenje uz nanofluid manje nego uz bazni PAO fluid. This work conducted reasearch of the effects of adding graphene as a filler in the PAO oil. Research has been focused on achieving improved thermal properties with the lowest possible concentration of graphene in order to create homogeneous and stable suspension of nanoparticles in the base fluid. Experimental section is divided into two phases. In the first phase seven nanofluids were prepared with different surfactants (PAT) for the purpose of testing compatibility between PAT and PAO 4 oil with graphene. In the second phase, seven nanofluids were prepared with just one surfactant, which showed the best results, in this case the DPS. The goal of the second phase is the examination of the effects that the concentration of added graphene has on different nanofluids properties such as stability, contact angle, viscosity, wear properties and thermal conductivity. To determine the stability of nanofluids sedimentation test was used both visual and instrumental method (UV / VIS spectrophotometry). The visual method involves photographing specimens through 60 days, then studying the images. In order to determine the stability with advanced security, nanofluids were shot in the UV / VIS absorption spectra of samples, and stability has been portrayed in the form of dispersion of graphene in the base fluid. Increasing the ratio of the polymeric surfactant DPS, it raises the viscosity, and thus increases the stability of the system. Results of measuring the contact angle showed that the metal and glass surfaces close the smallest contact angle with the nanofluid. Contact angle on teflon surface is higher due to an increase in surface energy. Thermal conductivity of all samples of nanofluids is growing in comparison with the base fluid and the wear test shows that wear is a lot smaller with nanofluid, than with base PAO fluid.

Ubrzani razvoj nanotehnologije nudi nove mogućnosti u području primjene SHIP – a. Dodatkom nanočestica osnovnom SHIP – u nastaju nanofluidi čiji je spektar primjene veoma raznolik. Sa stajališta obrade odvajanjem čestica, nanofluidi pokazuju izniman potencijal u pogledu unaprijeđenja odvijanja samog procesa. Posebno se to odnosi na reduciranje sila rezanja i postizanje veće postojanosti alata. U ovome radu bilo je potrebno istražiti učinak dodavanja grafitnih nanočestica baznom SHIP – u. U uvodnom dijelu rada dan je kratki pregled osnovnih značajki obrade odvajanjem čestica (podjela, gibanja, alat, alatni stroj, SHIP itd.). Nakon uvodnog dijela spomenuto je nešto više o nanotehnologiji te nanofluidima i njihovoj primjeni. Razlog dodavanja nanočestica osnovnom SHIP – u je poboljšanje toplinskih svojstava, prvenstveno toplinske vodljivosti. Prema tome, u eksperimentalnom dijelu 1 bilo je potrebno ispitati toplinsku vodljivost i dinamičku viskoznost pripremljenih suspenzija pri temperaturama 20 °C, 30 °C i 40 °C. U eksperimentu su korištene četiri suspenzije – čista 5% - na emulzija, emulzija sa dodatkom nanočestica 0,5 g/l, emulzija sa dodatkom nanočestica 1 g/l i emulzija sa dodatkom nanočestica 2 g/l. Nakon analize dobivenih rezultata mjerenja, u drugom dijelu rada prikazan je sažeti pregled osnovnih karakteristika postupka bušenja (alati – svrdla, geometrija svrdla, parametri bušenja,trošenje alata itd.). Eksperimentalni dio 2 proveden je sa ciljem istraživanja utjecaja dodavanja grafitnih nanočestica osnovnom SHIP – u na sile rezanja pri postupku bušenja. U eksperimentalnom dijelu 2 korištene su iste suspenzije kao i u prvom dijelu. Nakon provedenih ispitivanja, uslijedila je analiza rezultata mjerenja te je donesen zaključak.

Hlađenje procesnih struja i dijelova raznih uređaja prisutno je skoro u svim granama industrije (petrokemijska, tekstilna industrija, prerada nafte) te ima vrlo važnu ulogu u procesu proizvodnje. Povećanje učinkovitosti procesa prijenosa topline doprinosi značajnim uštedama energije u raznim rashladnim sustavima u industriji i omogućuje smanjenje dimenzija rashladnih sustava. Poboljšanje toplinskih svojstava fluida pokušava se ostvariti dodatkom čvrstih čestica u konvencionalne rashladne fluide. Na navedeni način pokušava se iskoristiti visoka toplinska vodljivost čvrstih čestica. Dobivene koloidne suspenzije čvrstih čestica nanometarskih dimenzija (1-100 nm) u nekom baznom fluidu nazivaju se nanofluidi. Nažalost, nanočestice imaju snažnu tendenciju stvaranja aglomerata, što smanjuje stabilnost pripremljenih nanofluida. Dosadašnja istraživanja pokazala su da na povećanje toplinske vodljivosti utječe vrsta nanočestica, udio nanočestica, vrsta baznog fluida, stabilizacijsko sredstvo te uvjeti priprave nanofluida. Na temelju eksperimentalnih i teorijskih razmatranja razvijeni su modeli koji predviđaju povećanje toplinske vodljivosti, ali je primjenjivost tih modela ograničena. S obzirom na navedeno prilikom priprave nanofluida potrebno je odrediti optimalne uvjete priprave nanofluida te optimalan udio nanočestica i stabilizacijskog sredstva kako bi se pripravili stabilni nanofluid s povećanom toplinskom vodljivosti. U ovom radu pripremljeni su nanofluidi na osnovi etilen-glikola (EG) i deionizirane vode (DI) te njihovih mješavina u širokom rasponu sastava (90, 80, 70, 60, 50, 30, 10 vol. % DI). U baznim fluidima dispergirane su višestjenčane ugljikove nanocijevi (MWCNT) u vrlo malom udjelu (0, 007 vol. %). Nanofluidi su ultrazvučno miješani pomoću ultrazvučne sonde kako bi se razbili aglomerati MWCNT. Ponovna aglomeracija MWCNT spriječena je dodatkom stabilizacijskog sredstva, natrijevog dodecil sulfata. Toplinska vodljivost baznih fluida te priređenih nanofluida ispitana je metodom vruće žice (engl. transient hot wire method). Kod priređenih nanofluida zabilježeno je povećanje toplinske vodljivosti nanofluida u rasponu od 0, 4 % do 5, 5 %.

Cilj ovog rada je priprava i istraživanje svojstva nanofluida na osnovi repičinog ulja s dvije vrste ugljikovih nanocijevi (MWCNT) uz dodatak površinski aktivnih tvari (PAT), određivanje utjecaja duljine nanocijevi na stabilnost i svojstva nanofluida, s posebnim naglaskom na toplinsku vodljivost. Eksperimentalni dio je proveden u dva dijela i u oba je cilj bio odrediti površinski aktivnu tvar koja omogućava najveću stabilnost sustava te koje ugljikove nanocijevi omogućuju bolju stabilnost i veću toplinsku vodljivost. U oba dijela se koristilo repičino ulje kao bazni fluid uz dodatak istih PAT. U prvom dijelu su se koristile duže ugljikove nanocijevi, duljine 50 μm, a u drugoj kraće, duljine 1.5 μm. Stabilnost nanofluida ispitana je sedimentacijskim testom, vizualno, UV-VIS spektrofotometrijom, gdje su snimljeni apsorpcijski spektri uzoraka. Stabilnost je prikazana kao raspršenost MWCNT-a u baznom fluidu. Karakterizacija nanofluida provedena je i određivanjem viskoznosti te toplinske vodljivosti. The aim of this work is to prepare and to explore properties of nanofluids based on rapeseedoil with two types of multi walled carbon nanotubes (MWCNTs) with the addition of surfactants (PAT), determining the influence of length of the nanotubes on the stability and properties of nanofluids, with special emphasis of thermal condutivity. The experimental part was carried out in two parts and in both the goals were to determine a surfactant that provides the greatest stability of the system and which carbon nanotubes provides the greater stability of the system and the greater thermal conductivity. In both parts as base fluid used was rapeseed oil in addition with the same PAT. In the first part longer carbon nanotubes have been used, the length of 50μm, and in the second the shorter ones, nanocy 7000, the length of 1.5μm. Stability of nanofluids were tested with sedimentation test, visualy, and by using UV-VIS spectrophotometer. The visual method is consisted of photographing the samples of nanofluids and image analysis. UV / VIS absorption spectres of the samples were filmed to determine the stability of nanofluids. The stability is shown in the form of dispersion of MWCNTs in the base fluid. Characterization was carried out by determining viscosity and thermal conductivity of nanofluids.

Toplinska vodljivost termoplastičnih materijala može se povećati dodatkom nanočestica u polimer. Ispitane su različite vrste čestica titanijevog dioksida koje se razlikuju po svojoj površini. Također je mijenjana količina TiO2 od 0 do 20 mas. % jer je potreban kompromis između povećane toplinske vodljivosti, smanjene čvrstoće i krutosti do kojih dolazi zbog povećanja koncentracije čestica. Ispitan je također način miješanja i utjecaj disperzanta na disperziju čestica u polimernoj matrici. Između ostalog, utvrđeno je da količina od 20 mas. % TiO2 u PA 6 uzrokuje povećanje toplinske vodljivost od 26 %. Utvrđeno je da se PA 6 filamenti s 5 mas. % TiO2 mogu ispredati iz taline. Mehanička svojstva ovih modificiranih filamenata su dovoljno prikladna za daljnju tekstilnu obradu., One solution for increasing the thermal conductivity of thermoplastics is adding nanoparticles to the polymer. Various titanium dioxide particle types are tested, which differ in their surface area. Also the amount of TiO2 is varied between 0 wt-% and 20 wt-%, because a compromise is needed between increased thermal conductivity and reduced strength and rigidity caused by increasing the concentration of particles. Furthermore, the way of compounding and the influence of dispersant on the particle dispersion in the polymer matrix are examined. Inter alia it could be determined that an amount of 20 wt-% TiO2 in polyamide 6 leads to an increase of thermal conductivity of 26 %. It can be shown that polyamide 6-filaments with 5 wt-% TiO2 can be melt spun. The mechanical properties of these modified filaments are still high enough for further textile treatment.

Cilj ovog rada je priprava i karakterizacija nanofluida koji posjeduju dva najpoželjnija svojstva što se tiče prijenosa topline: dugotrajnu stabilnost i visoku toplinsku vodljivost. U tu svrhu su pripravljene suspenzije višestjenčanih ugljikovih nanocijevi (MWCNT), odnosno grafita u baznom fluidu PAO 8 ulju uz dodatak površinski aktivne tvari (PAT). U prvoj fazi eksperimentalnog rada određeno je koja od površinski aktivnih tvari, za PAO 8 ulje, omogućava najveću stabilnost nanofluida. U drugoj fazi je istraživan utjecaj različitih koncentracija punila i odabrane površinski aktivne tvari (DPS) na stabilnost sustava. Stabilnost pripravljenih nanofluida određivana je pomoću sedimentacijskog testa (vizualno) to pomoću UVVis spektrofotometrije. Karakterizacija nanofluida je provedena određivanjem viskoznosti, toplinske vodljivosti, otpornosti na trošenje i kontaktnog kuta na granici faza čvrsto-kapljevito plinovito. Površinski aktivna tvar s kojom je postignuta najveća stabilnost nanofluida je disperzantni polimerni aditiv na osnovi stirena i metakrilata (DPS). Povećanjem njegove koncentracije dolazi do porasta viskoznosti nanofluida, a time i do veće stabilnosti sustava (Stokesov zakon). Jedini porast toplinske vodljivosti zabilježen je kod nanofluida koji sadrži 2600 mg MWCNT, a razlog tome je što se prijenos topline odvija samo preko nanočestica u kontaktu. Rezultati testa trošenja ukazuju na smanjenje srednjeg promjera istrošenja svih uzoraka, što ukazuje na bolja svojstva podmazivanja. Iz rezultata mjerenja kontaktnog kuta zaključeno je da interakcije između uzoraka i teflonske površine nisu povoljne, dok su staklena i metalna površina zatvarale manji kontaktni kut sa uzorcima. Kod rezultata za metalnu površinu se opaža trend opadanja kontaktnog kuta s povećanjem količine ugljikovih nanocijevi. Iz standardnih devijacija kod sva tri slučaja, vidi se da metoda ima velika odstupanja te zbog toga nije moguće izvesti valjane zaključke. The aim of this work is preparation and characterization of nanofluids with two features most desired for heat transfer systems: long term stability and high thermal conductivity. For this purpose, suspensions of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) / graphite were prepared in a base oil fluid PAO 8 with the addition of surface-active substances (surfactants). In the first phase of the experimental work, it was determined which of surfactants, for PAO 8 oil, provides the greatest stability of nanofluids. In the second phase, the effect of different concentrations of filler and selected surfactant (DPS) on system stability was studied. Stability of prepared nanofluids was determined by sedimentation test (visually) and by UV-Vis spectrophotometry. Characterization of nanofluids is accomplished by determining the viscosity, thermal conductivity, wear resistance and the contact angle at the solid-liquid-gas interface. The surfactant, that had enabled the greatest stability of nanofluids, was dispersant polymer additive based on styrene and methacrylate (DPS). By increasing its concentration there was an increase in viscosity of nanofluids, and thus greater system stability (Stokes' law) was accomplished. The only increase in thermal conductivity was noted in nanofluid containing 2600 mg of MWCNTs, because the heat transfer takes place only via nanoparticles in touch. The wearing test results indicate a reduction of mean wear diameter of all nanofluids, which indicates better lubricating properties. The results of the contact angle measurement indicate that the interaction between the sample and teflon surfaces are not favorable, while glass and metal surfaces had lower contact angle with samples. Results for metal surface indicate decreasing trend of the contact angle with the increase of carbon nanotubes. From the standard deviations for all three cases, it can be seen that the method has a big deviation and it is not possible to draw valid conclusions.

An approach for the computation of the temperature conductivity of frozen wood during its defrosting has been suggested. The approach takes into account the physics of the processes of melting of both the frozen bound and free water in the wood in respective temperature ranges. It reflects for the first time also the influence of the fiber saturation point and of the volume shrinkage of each wood species on its temperature conductivity coefficient in frozen state. In the present paper, the suggested approach for the computation of the temperature conductivity of poplar, spruce, beech, oak, walnut and acacia in the temperature range between −60 °C and −1 °C is used. It is determined that the temperature conductivity of wood, during melting of frozen bound water in it, is up to some tens of times larger than the temperature conductivity of wood during melting of frozen free water in it. The obtained results can be used both for technological and other engineering calculations and analysis of processes of thermal and hydrothermal treatment of wood materials, as well as in software of systems for model based automatic control of such treatment., U radu se daje preporuka za izračunavanje toplinske vodljivosti smrznutog drva tijekom procesa odmrzavanja. U pristupu se uzima u obzir fizika procesa topljenja smrznute vezane i slobodne vode u drvu u odgovarajućim temperaturnim rasponima. Predloženim se pristupom po prvi put uzima u obzir utjecaj točke zasićenosti vlakanaca i volumnog utezanja svake vrste drva na njezin koeficijent vodljivosti topline u smrznutom stanju. U radu se predlaže pristup za izračunavanje toplinske vodljivosti drva topole, smreke, bukve, hrasta, oraha i bagrema u temperaturnom rasponu između –60 °C i –1 °C. Utvrđeno je da je toplinska vodljivost drva tijekom topljenja smrznute vezane vode u drvu do nekoliko desetaka puta veća od toplinske vodljivosti drva tijekom topljenja smrznute slobodne vode u njemu. Dobiveni se rezultati mogu upotrijebiti za tehnološke i druge inženjerske proračune i analize procesa toplinske i hidrotermičke obrade drvnog materijala, kao i pri izradi softvera za sustave automatskog upravljanja tim procesima.

Za učinkovitost dizalica topline veoma je važan parametar toplinska vodljivost stijena ili sedimenata koji okružuju bušotinu. Toplinska se vodljivost medija oko bušotine može određivati na više načina, a u ovom slučaju prezentirano je određivanje na temelju determinacije jezgre te mjerenja toplinske vodljivosti na tipičnim uzorcima. Nakon integracije podataka za cijelu duljinu bušotine utvrđeno je da se rezultati dobro podudaraju s onima dobivenim drugom metodom (testom toplinskog odziva tla). Isto tako, usporedba je pokazala da u okršenim karbonatnim terenima treba voditi računa o kavernoznim dijelovima podzemlja u kojima brzi tok vode kroz preferirane kanale može znatno utjecati na rad dizalica topline. Rezultati pokazuju da je za manje instalacije dizalica topline moguće koristiti ovu metodu za procjenu termičkih parametara, što je pozitivno zbog niže cijene. Kod većih instalacija treba detaljno ispitati uvjete u podzemlju te prilagoditi vrstu dizalice topline uvjetima na lokaciji.

Toplinska vodljivost je fizičko svojstvo koje opisuje prijenos topline kroz neki materijal. Znanje o toplinskoj vodljivosti je važno za razumijevanje i modeliranje temperature u sedimentacijskim bazenima. Volumetrijski toplinski kapacitet određuje količinu topline potrebnu da se podigne temperatura jedinici volumena stijene za jedan stupanj. Toplinska vodljivost određuje gdje i koliko topline teče kao odgovor na razlike u temperaturama u ležištu. Danas postoje brojni uređaji kojima se mogu mjeriti svojstva toplinske vodljivosti i volumetrijskog toplinskog kapaciteta, no njihova cijena često je prepreka mnogima da ih koriste. U ovom radu je opisan relativno jeftin i brz način mjerenja temperature stijena uz pomoć temperaturnog senzora i Raspberry Pi-a pomoću čega se na jednostavan način proračunom iz jednadžbi mogu dobiti vrijednosti pomoću kojih je moguće odrediti toplinska svojstva stijena., Thermal conductivity is a physical property that describes the transfer of heat through a material. Knowledge of thermal conductivity is important for understanding and modelling the temperature in sedimentary basins. Volumetric heat capacity determines the amount of heat needed to increase a temperature of a unit by one degree. Thermal conductivity determines where and how much heat is flowing as a response in heat differences in the deposit. Today, there is many devices that can measure the properties of thermal conductivity and volumetric heat capacity, but their price is an obstacle for a wider use. In this thesis a relatively cheap and quick method is descibed for measuring the rock temperature using a thermal sensor and Raspberry Pi and by calculating the values from equations to determine the thermal properties of the rocks.

Metalna stakla su zajedno s amorfnim strukturama otkriveni 1960. godine s velikim znanstvenim i tehnološkim zanimanjem. Potraga za novim i naprednim materijalima je bilo glavno zanimanje istraživača materijala tijekom prošlih nekoliko godina. Važan napredak je ostvaren u razvijanju mehaničkih, kemijskih i fizikalnih svojstava materijala Metalni materijali su tradicionalno smatrani da su kristalni po prirodi, da posjeduju translacijsku simetriju, tj, da su njihovi građevni atomi uređeni u periodičnu strukturu u svim trima dimenzijama. Međutim, revolucija u konceptu metala dogodila se 1960. godine, kada je Pol Duwez s kalifornijskog Instituta za tehnologiju u Pasadeni, proizveo slitinu u staklenom stanju na bazi aluminija i silicija brzim očvršćivanjem tekućine brzinom koja se približava iznosu od milijun stupnjeva po sekundi. Staklo je bilo koja nekristalna krutina dobivena kontinuiranim hlađenjem iz tekućeg stanja, a amorfna krutina je bilo koja nekristalna struktura dobivena bilo kojom drugom metodom osim kontinuiranim hlađenjem iz tekuće faze. U prvom poglavlju ovog rada vidjeli smo povijesni razvoj masivnih metalnih stakala uključujući i tehnike njihove proizvodnje. U drugom poglavlju govorili smo o metalnim staklima općenito, o sposobnosti oblikovanja stakla, te o termodinamici i kinetici procesa oblikovanja stakla. Treće poglavlje je bilo posvećeno tehnikama proizvodnje metalnih stakala. Ovdje smo govorili o prednostima i nedostacima pojedine metode. U sljedećem poglavlju vidjeli smo neka važna fizikalna svojstva masivnih metalnih stakala: gustoću, viskoznost, električnu otpornost, toplinsku vodljivost. Zadnje poglavlje je bilo posvećeno brojnim primjenama masivnih metalnih stakala. Metallic glasses along with amorphous structures were discovered in 1960 with great scientific, and technological interest. The search for new and advanced materials has been the major preoccupation of materials scientists during the past several years. Significant improvements have been achieved in the mechanical, chemical and physical properties of materials. Metallic materials are traditionally considered crystalline in nature, possessing translational symmetry, that is, their constituent atoms are arranged in a regular and periodic manner in all three dimensions. However, a revolution in the concept of metals was brought about in 1960 when Pol Duwez, at the California Institute of Technology in Pasadena, California, had synthesized an Au-Si alloy in glassy state by rapidly solidifying the liquid at rates approaching a million degrees per second. Glass is any noncrystalline solid obtained by continuous cooling from the liquid state, and amorphous solid is any noncrystalline material obtained by any other method, except by continuous cooling from liquid state. In the first chapter of this work we saw historical development of bulk metallic glasses including the technics of their production. In the second chapter we talked about metallic glasses generally, about glass forming ability and about thermodynamics and kinetics of glass formation. Third chapter was dedicated to methods of obtaining metallic glasses. There we talked about advantages and disadvantages of each method. In the next chapter we saw some important physical properties of bulk metallic glasses: density, electrical resistance, viscosity, thermal conductivity. The last chapter is dedicated to a large number of applications of bulk metallic glasses.

Za učinkovitost dizalica topline veoma je važan parametar toplinska vodljivost stijena ili sedimenata koji okružuju bušotinu. Toplinska se vodljivost medija oko bušotine može određivati na više načina, a u ovom slučaju prezentirano je određivanje na temelju determinacije jezgre te mjerenja toplinske vodljivosti na tipičnim uzorcima. Nakon integracije podataka za cijelu duljinu bušotine utvrđeno je da se rezultati dobro podudaraju s onima dobivenim drugom metodom (testom toplinskog odziva tla ; razlika -10%). Rezultat pokazuje da je za manje instalacije dizalica topline moguće koristiti ovu metodu za procjenu termičkih parametara, što je pozitivno zbog niže cijene.

Toplinsko-izolacijski materijali omogućuju uštedu toplinske energije. Na europskim tržištima prevladavaju klasični izolacijski materijali (kamena vuna i polistiren), a nastojanja istraživača su usmjerena na poboljšanje njihove učinkovitosti i razvitak novih izolacijskih materijala i sustava. Njihova kvaliteta se ocjenjuju s obzirom na njihova fizikalna svojstva, utjecaj na okoliš i čovjeka, lakoću montiranja i cijene. U ovom radu dizajniran je materijal za toplinsku izolaciju krovne konstrukcije i unutarnje gips-karton pregrade od konfekcijskog otpada, i ispitana je njegova toplinska vodljivost (W/mK). Rezultati pokazuju toplinsku vodljivost 0,05198 - 0,06032 (W/mK), koja se može usporediti s vrijednostima standardnih izolacijskih materijala i s izolacijskim materijalima od tekstila, odnosno tekstila u vlaknastom stanju., S. Jordeva*, E. Tomovska. **, D. Trajković***, K. Zafirova ** Thermal insulation materials provide thermal energy savings. Classic insulation materials (stone wool and polystyrene) dominate the European market, but researchers’ efforts are aimed towards improving their efficiency and developing new insulation materials. They are evaluated according to their physical properties, effect on people and the environment, installation difficulty and price. In this paper a material for thermal insulation of roof construction and internal walls has been designed from apparel cutting waste and its thermal conductivity (W/mK) has been determined. The results show a thermal conductivity of 0.05198-0.06032 (W/mK), comparable to the conductivity of standard insulation materials and insulation materials in the form of textile fibers.

Cilj ovog rada jest istraživanje svojstava nanofluida na osnovi PAO 4 ulja s višestjenčanim ugljikovim nanocijevima (MWCNT), s posebnim naglaskom na toplinsku vodljivost. Eksperimentalni dio podijeljen je u dvije faze. U prvoj fazi pripremljeni su nanofluidi sa različitim površinski aktivnim tvarima (PAT) s ciljem ispitivanja kompatibilnosti pojedinih površinski aktivnih tvari sa PAO4 uljem i MWCNT. U drugoj fazi pripremljeni su nanofluidi sa najkompatibilnijom površinski aktivnom tvari (DPS) kako bi se ispitala razna svojstva nanofluida. Stabilnost nanofluida ispitana je sedimentacijskim testom vizualnom i instrumentalnom metodom (UV/VIS spektrofotometrija). Vizualna metoda sastoji se od slikanja uzoraka nanofluida i analize slike. Snimljeni su UV/VIS apsorpcijski spektri uzoraka kako bi se odredila stabilnost nanofluida. Stabilnost je prikazana u obliku raspršenosti MWCNT-a u baznom fluidu. Određen je utjecaj PAT na viskoznost PAO 4 ulja, zatim utjecaj MWCNT i DPS na kontaktni kut nanofluida, te je izmjerena toplinska vodljivost uzoraka metodom toplinskog impulsa. Na temelju rezultata analiza utvrđen je utjecaj PAT i MWCNT na stabilnost, viskoznost, kontaktni kut i toplinsku vodljivost nanofluida.

U ovome radu istraženi su priprava i svojstva nanofluida s ugljikovim nanocijevima na osnovi mineralnih baznih ulja SN150 i SN200 i biljnog repičinog ulja sa i bez dodatka površinski aktivnih tvari. Cilj je bio pripraviti stabilne nanofluide s poboljšanim svojstvima podmazivanja i prijenosa topline. Ultrazvučnim mješanjem priređene su tri vrste nanofluida: (1) mineralno bazno ulje SN200 / višestjenčane ugljikove nanocijevi (MWCNT) / površinski aktivna tvar (PAT, šest različitih spojeva, komercijalnih i priređenih u laboratoriju), (2) mineralno bazno ulje SN150 / MWCNT / PAT, (3) repičino ulje / MWCNT / PAT. Karakterizacija stabilnosti i svojstava pripravljenih nanofluida provedena je različitim metodama. Raspršenost ugljikovih nanocijevi u baznom fluidu mjerena je primjenom UV- Vis spektrofotometrije i izračunata primjenom Beer – Lambertove jednadžbe, a dobiveni podaci su uspoređeni s onima dobivenima iz baždarnih dijagrama. Raspršenost nanocijevi je praćena i vizualnim opažanjima. Najveću stabilnost pokazali su nanofluidi s dodanim površinski aktivim tvarima na temelju polimera s disperznim svojstvima. Takvim nanofluidima s različitom koncentracijom ugljikovih nanocijevi određena su svojstva mazivosti testom s četiri kuglice, toplinska vodljivost, viskoznost i kontaktni kut na teflonskoj i metalnoj podlozi. Neki od nanofluida su pokazali poboljšana svojstva mazivosti i toplinske vodljivosti, dok općenito, do pogoršanja svojstava dodavanjem MWCNT u usporedbi s baznim fluidom nije došlo. In this master's thesis the subject of the research was the preparation and characterization of nanofluids with carbon nanotubes based on SN150 and SN200 mineral base oils and vegetable rapeseed oil with or without the addition of surfactants (surface active agents). The goal was to produce stable nanofluids with enhanced lubricating and thermal conductivity capabilities. Three types of nanofluids were made by using ultrasonic mixing: (1) mineral base oil SN200 / multiwall carbon nanotubes (MWCNT) / surfactant (six different chemical compounds, commercial and laboratory made), (2) mineral base oil SN150 / MWCNT / surfactant, (3) rapeseed oil / MWCNT / surfactant. The assessment of the dispersion stability and properties of the produced nanofliuds was made by using various methods. The dispersion stability of the carbon nanotubes in the base fluid was measured using UV – Vis spectrophotometry and calculated via the Beer – Lambert equation. Results were compared with the one received from the calibration diagrams. The dispersion stability was also observed by visual inspection. The highest stability was shown by the nanofluids with added surface active agents based on polymers with dispersive capabilities. The lubrication properties of such nanofluids with different concentrations of carbon nanotubes were measured using the four ball wear test. Apart from that, the thermal conductivity, viscosity and the contact angle on teflon and metal surfaces were also measured. Some of the measured nanofluids showed increased lubrication properties and thermal conductivity while, in general, there was no degradation of characteristics when adding MWCNT compared to the base fluid.

Fizikalna svojstva građevnih materijala mogu se definirati pomoću koeficijenata materijala kao što su srednja gustoća, specifični toplinski kapacitet, toplinska provodljivost i toplinska difuzivnost. U radu je prikazano ispitivanje fizikalnih svojstava novorazvijenog materijala (poliuretanske žbuke) nerazornim postupkom. Također je provedeno određivanja svojstava komparativnih uzoraka izrađenih od porobetona pri čemu je primijenjena ista metoda kao i isti uvjeti ispitivanja. Za određivanje toplinske provodljivosti i specifičnog toplinskog kapaciteta razvijena je i verificirana nova komparativna metoda za čije je provođenje razvijen novi kalorimetrijski uređaj., Physical properties of building materials can be defined by material coefficients. The material coefficients examined were: coefficient of mean density, coefficient of specific heat capacity, coefficient of thermal conductivity, and coefficient of thermal diffusivity. Physical properties of a newly-developed material (polyurethane plaster), were subjected to non-destructive analysis. The same method and same conditions of measurement were applied to measure the properties of comparative samples made of Ytong. In order to measure the coefficient of thermal conductivity and coefficient of thermal capacity, a new comparative method was designed and verified and also a new calorimetric apparatus was used.

Cilj ovog rada bio je pripremiti i istražiti svojstva nanofluida na bazi etilen-glikola (EG), deionizirane vode (DI) i njihovih mješavina u širokom rasponu sastava (90, 80, 70, 60, 50, 30, 10 vol. % DI) s dispergiranim višestjenčanim ugljikovim nanocijevima (MWCNT) u vrlo malom udjelu (0, 007 vol. %) s obzirom na to da se navedeni bazni fluidi često koriste kao rashladni medij. Dispergiranjem MWCNT u baznom fluidu želi se iskoristiti njihova visoka toplinska vodljivost kako bi se poboljšala toplinska svojstva baznog fluida. Nažalost, ugljikove nanocijevi imaju snažnu tendenciju stvaranja aglomerata zbog privlačnih van der Waalsovih sila između njih, a time se smanjuje stabilnost pripremljenih nanofluida. Stabilnost nanofluida utječe na povećanje toplinske vodljivosti te je važno svojstvo za primjenu nanofluida. Jedan od načina pripreme stabilnih nanofluida je stabilizacija dispregiranih nanočestica dodatkom površinski aktivnih tvari. U ovom radu kao površinski aktivna tvar korišten je natrijev dodecil sulfat (engl. sodium dodecyl sufate). Višestjenčane ugljikove nanocijevi dispergirane su pomoću ultrazvučne sonde. Natrijev dodecil sulfat (SDS) pokazao se kao dobar stabilizator suspenzije u uzorcima nanofluida DI+MWCNT, DI90+MWCNT, DI80+MWCNT, DI70+MWCNT. Diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC) ispitivano je ledište mješavina etilen-glikola i deionizirane vode koje su korištene kao bazni fluidi te komercijalnog antifriza koji je također mješavina EG i DI, a time je ispitana i mješljivost priređenih mješavina EG i DI. Utvrđeno je da su pripremljene mješavine etilen-glikola i vode mješljive što je u skladu s literaturnim podacima. Stabilnost pripremljenih nanofluida određena je sedimentacijskim testovima i UV – Vis spektrofotometrijom. Vizualno je utvrđeno da su uzorci DI+MWCNT, DI90+MWCNT, DI80+MWCNT, DI70+MWCNT stabilni, a što je također potvrđeno UV - Vis spektrometrijskim mjerenjem promjene koncentracije dispergiranih MWCNT. Toplinska vodljivost baznih fluida i nanofluida je određena metodom vruće žice. Izmjrena toplinska vodljivost baznih fluida u dobrom je slaganju s literaturnim vrijednostima. Toplinska vodljivost pripremljenih nanofluida s vrlo malim udjelom MWCNT (0, 007 vol. %) se neznatno povećala. Ostvarena su povećanja toplinske vodljivosti u rasponu od 0, 4 do 5, 5 %, pri čemu je najveće povećanje toplinske vodljivosti ostvareno za mješavinu DI70+MWCNT.

U periodu kroz cijelu 2009. godinu vršeno je istraživanje utroška energije u klasičnom komornom sušenju hrastovih elemenata na kompleksu od četiri sušionice u nekoliko ciklusa sušenja. Budući da su se mjerenja odvijala u nekim ciklusima sušenja između 2 i 12 puta dnevno, dobiveni su točniji rezultati i sama slika procesa sušenja. Kako se mjerenje odvijalo kroz razdoblje od jedne cijele godine, jasno se moglo uvidjeti kako jako veliki broj faktora utječe na sušenje drvnih elemenata. U prosjeku svaka od 4 sušionice trošila je oko 0, 06 MWh toplinske energije dnevno. Iako sve sušionice nisu imale podjednak vremenski period sušenja drvnih elemenata i jednak broj ciklusa sušenja, vidljive su približne vrijednosti utroška energije. U radu su obrađeni podaci procesa sušenja, koji su kao dio literature bili dostavljeni u pismenom obliku, elektronički izvori podataka, tablice, slike i grafovi, te terenski rad na mjestu samoga sušenja hrastovih elemenata.

U radu je proučavana anizotropija transportnih koeficijenata (električne i toplinske vodljivosti, termostruje i Hallovog koeficijenta) monokristala aproksimanata dekagonalnih kvazikristala. Aproksimanata dekagonalnih kvazikristala. zbog natjecanja uređenja kratkog i periodičnog uređenja dugog dosega posjeduju posebno zanimljiva fizikalna svojstva od kojih su neka slična onima kod dekagonalnih kvazikristala. Dekagonalni kvazikristali u dvije dimenzije posjeduju kvazikristalno uređenje dok se u trećoj dimenziji kvazikristalne ravnine periodički slažu. Eksperimentalno je utvrđeno da je anizotropija fizikalnih svojstava dekagonalnih kvazikristala ovisna o broju kvazikristalnih ravnina unutar jedne periodičke jedinice. Stoga se postavilo pitanje je li izražena anizotropija fizikalnih svojstava, mjerenih u, i okomito na ravninu, posljedica kvazikristalnog uređenja unutar dvodimenzionalnih atomskih slojeva i periodičkog uređenja u smjeru okomitom na te slojeve ili je anizotropija posljedica kompleksnog lokalnog atomskog uređenja na skali susjednih atoma bez direktne povezanosti s kvaziperiodičnošću. Zbog nepostojanja translacijske invarijantnosti kvazikristali predstavljaju vrlo složene sisteme za teorijska proučavanja, te se aproksimiraju dekagonalnom kvazikristalnom fazom. Struktura aproksimanata dekagonalnih kvazikristala se može opisati pseudodekagonalnim kristalnim ravninama koje odgovaraju kvazikristalnim ravninama u dekagonalnim kvazikristalima, što se periodički slažu u smjeru okomitom na njih. Lokalno atomsko uređenje aproksimanata slično je onome u kvazikristalima, no kako je kod aproksimanata kristalna struktura periodička, moguće je provesti teorijske proračune za ovu strukturu i usporediti ih s eksperimentima. Kod dekagonalnih kvazikristala transportni koeficijenti mjereni u periodičnom smjeru i kvaziperiodičnoj ravnini pokazuju anizotropiju koja se smanjuje s porastom broja dekagonalnih atomskih slojeva unutar jedne periodične jedinice. Eksperimentalno je opaženo da i kod aproksimanata dekagonalnih kvazikristala koji su periodični duž sva tri smjera veličina anizotropije transportnih koeficijenata pada s pora-stom broja atomskih ravnina koje po lokalnoj atomskoj strukturi odgovaraju dekagonalnim ravninama kod kvazikristala. Utvrđeno je i da je stupanj strukturne savršenosti također faktor koji utječe na iznos anizotropije. Transport coefficients (electrical and thermal conductivity, thermopower and Hall effect) of the monocrystals of approximants to the decagonal quasicrystals have been explored in the thesis. Because of the competition of the short range order and the periodic long range order, they have especially interesting physical properties, some of them resembling those of the decagonal quasicrystals. Decagonal quasicrystals possess two dimensional quasiperiodic arrangements, while in the third spatial direction these quasiperiodic planes are periodically stacked. It has been experimentally determined that the anisotropy of the physical properties of the decagonal quasicrystals depends on the number of the quasiperiodic layers along one periodic unit. The basic question here is whether the anisotropy of the physical properties between the in-plane and the stacking direction is the consequence of the quasiperiodic structural order within the 2D atomic layers versus the periodic order in the perpendicular direction or is it rather a conse-quence of complex local atomic order on the scale of near-neighbor atoms with no direct relationship to the quasiperiodicity. Due to the lack of translational periodicity within the quasiperiodic planes, quasicrystals are very complex systems for the theoretical analysis. The problem can be overcome by considering approximant phases to the decagonal phase. The structure of the approximants to the decagonal quasicrystals can be described by the pseudo decagonal atomic layers that correspond to the quasiperiodic layers in the decagonal quasicrystals, which are periodically stacked along the direction perpendicular to the layers. Local atomic order of the approximant phases is similar to that of the quasicrystals, but, since approximant phases are periodic solids in three dimensions; the theoretical simulations are straightforward to perform. The anisotropy of the transport coefficients of the decagonal quasicrystals measured along the stacking direction and in the quasiperiodic plane is decreasing with the increasing number of the decagonal layers in one periodic unit. It has been experimentally observed that in the approximants to the decagonal quasicrystals, which are 3D periodic solids, the amount of the transport coefficient anisotropy also decreases with the increasing number of the atomic layers that corre-spond to the decagonal layers in decagonal quasicrystals. It has been determined that the degree of structural perfection is also a factor influencing anisotropy amount.

For a thorough understanding of the behaviour of foundry mould mixtures, a good knowledge of thermal properties of mould materials is needed. Laboratory determination of thermal conductivity of mould mixtures enables a better control over scabbing defects which are a major problem in green sand mould mixtures. A special instrument has been designed for that purpose and it is described in this work., Za detaljno razumijevanje ponašanja kalupnih mješavina prilikom lijevanja odljevaka potrebno je dobro poznavati toplinska svojstva kalupnih materijala. Laboratorijsko određivanje toplinske vodljivosti kalupnih mješavina omogućava bolju kontrolu nad pojavom odlupljivanja, koja je kao glavni problem vezana za kalupne mješavine s fizikalno očvrstivim vezivima. Određivanje koeficijenta toplinske vodljivosti provedeno je na posebno konstruiranom uređaju koji je opisan ovim radom.

Toplinska svojstva aluminatnog cementa manje su istraživana, no posebice su interesantna radi velike brzine generacije topline uslijed brze hidratacije aluminatnog cementa i mogućeg nastanka velikih gradijenata temperature u materijalu. Tijekom hidratacije mijenja se: poroznost materijala, količina pojedinih komponenata, količina slobodne vode, te posebice mikrostruktura materijala. Stoga se za određivanje toplinskih svojstava cementnog materijala prednost daje eksperimentalnim metodama mjerenja u odnosu na teoretske modele procjene toplinskih svojstava. Toplinska vodljivost tijekom hidratacije aluminatnog cementa izmjerena je metodom vruće žice u kojoj je grijana žica istodobno i osjetilo temperature. Razvijenom metodom baždarenja je mjereni napon povezan s razlikom temperature tako da se svako mjerenje izvodi pri barem tri različite temperature kupelji. Primjenjen je model koji opisuje promjenu temperature žice nakon stanovitog vremena t = τ : Rezultati vrednovanja na referentnim materijalima pokazali su zadovoljavajuće odstupanje od 3%, što se nalazi unutar granica literaturno citirane točnosti mjerenja toplinske vodljivosti sličnim uređajima koja iznosi do 5 %. Izveden je model promjena volumnih udjela reaktanata i produkata pri hidrataciji komercijalnog aluminatnog cementa. Povezana je prividna toplinska vodljivost studiranog višefaznog materijala s kemijskim razvojem hidratno aktivne faze (engl. classical Maxwell’ s problem). Izveden je model promjena toplinskog kapaciteta pri hidrataciji komercijalnog aluminatnog cementa.

Za vrijeme čuvanja u velikoj mjeri dolaze do izražaja fizikalna svojstva uskladištenih proizvoda. Poznavanje tih svojstava, koja se javljaju već za transporta, zatim u vrijeme dorade, a posebice za vrijeme uskladištenja uvjetuje poboljšanje kakvoće i daje mogućnost smanjivanja šteta koje nastaju pri skladištenju. Uljana repica je kultura koja predstavlja veliki potencijal za proizvodnju biodizelskoga goriva iz ulja, te proizvodnju energije iz biomase. Na temelju provedenih istraživanja fizikalnih svojstava sjemena tri hibrida uljane repice Baldur, Titan i Artus prije sušenja (w = 12,90 - 14,13%) kut prirodnog pokosa kretao se od 28,45o do 29,96o, kut trenja glavnine mase od 18,05o do 18,68o, specifični toplinski kapacitet od 1,948 do 1,968 kJ/kg K i toplinska vodljivost od 0,118 do 0,129 W/mK. Nakon sušenja (w = 6,02 – 6,30%) kut prirodnog pokosa kretao se od 24,02o do 24,38o, kut trenja glavnine mase od 11,60o do 12,24o, specifični toplinski kapacitet od 1,803 do 1,862 kJ/kg K i toplinska vodljivost od 0,106 do 0,112 W/mK., During storage period physical properties of stored products are considerably pronounced. Knowledge of the properties that already appear at the time of transport, in processing, and particularly, in the storage period cause improvement in quality and enable reduction of damage that occurs in storing. Oilseed rape has a great potential for production of biodiesel fuel, and for production of energy on the basis of biomass. In terms of investigated physical properties of hybrids of oilseed rape Baldur, Titan and Artus before drying (w = 12.9 – 14.13%) angle of natural decline ranged from 28.45o to 29.96o, friction angle of bulk mass ranged from 18.05o to 18.68o, specific heat capacity ranged from 1.948 to 1.968 kJ/kg K, and heat conductivity ranged from 0.118 to 0.129 W/mK. After drying (w = 6.02 – 6.30%) angle of natural decline ranged from 24.02o to 24.38o, friction angle of bulk mass ranged from 11.60o to 12.24o; specific heat capacity ranged from 1.803 to 1.862 kJ/kg K, and heat conductivity ranged from 0.106 to 0.112 W/mK.

Za vrijeme čuvanja u velikoj mjeri dolaze do izražaja fizikalna svojstva uskladištenih proizvoda. Poznavanje tih svojstava, koja se javljaju već za transporta, zatim u vrijeme dorade, a posebice za vrijeme uskladištenja uvjetuje poboljšanje kakvoće i daje mogućnost smanjivanja šteta koje nastaju pri skladištenju. Uljana repica je kultura koja predstavlja veliki potencijal za proizvodnju biodizelskoga goriva iz ulja, te proizvodnju energije iz biomase. Na temelju provedenih istraživanja fizikalnih svojstava sjemena tri hibrida uljane repice Baldur, Titan i Artus prije sušenja (w = 12, 90 - 14, 13%) kut prirodnog pokosa kretao se od 28, 45o do 29, 96o, kut trenja glavnine mase od 18, 05o do 18, 68o, specifični toplinski kapacitet od 1, 948 do 1, 968 kJ/kg K i toplinska vodljivost od 0, 118 do 0, 129 W/mK. Nakon sušenja (w = 6, 02 – 6, 30%) kut prirodnog pokosa kretao se od 24, 02o do 24, 38o, kut trenja glavnine mase od 11, 60o do 12, 24o, specifični toplinski kapacitet od 1, 803 do 1, 862 kJ/kg K i toplinska vodljivost od 0, 106 do 0, 112 W/mK.