Geri Dön

Mechanical milling of magnesium powders and measurement of their hydrogen sorption characteristics

Magnezyum tozlarının mekanik olarak öğütülmesi ve hidrojen alma/ verme özelliklerinin ölçümü

  1. Tez No: 116494
  2. Yazar: ELİF BAYBÖRÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Hidrojen depolama, MgH2, mekanik öğütme, X-ışınları kırınımı genişlemesi. VI, Hydrogen storage, MgH2, mechanical milling, X-ray line broadening. IV
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

oz MAGNEZYUM TOZLARININ MEKANİK OLARAK ÖĞÜTÜLMESİ VE HİDROJEN ALMA/VERME ÖZELLİKLERİNİN ÖLÇÜMÜ Baybörü, Elif Y. Lisans, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Tayfur Öztürk Temmuz 2001, 102 sayfa Metal tozlarının hidrojen alma/verme özelliklerinin belirlenmesi için bir ölçüm sistemi dizayn edilmiştir. Bu sistemde numuneler 450°C ye kadar farklı sıcaklık ve 10 atm'e kadar farklı basınçlarda test edilebilmektedir. MgH2 tozları ile yapılan ilk çalışmalar kullanılan gazların saflığının çok önemli olduğunu ve oksitlenmenin engellenebilmesi için gaz saflığının yüksek olması gerektiğini göstermiştir. Benzer şekilde, hidrojen alma ve verme ölçümleri sırasında reaksiyon odasındaki oksijen miktarını en aza indirebilmek için vakum düzeyinin yüksek olması gerektiği saptanmıştır. Buna ek olarak, malzemenin hidrojen verme sürecinin basınç- kompozisyon-sıcaklık diyagramını kurabilmek için vakum sistemine yüksek negatif basınçları ölçebilen hassas bir vakum ölçme aleti takılmalıdır. Hidrojen alma/verme deneyleri için yapısal olarak ufalanmış magnezyum hidrür tozları yüksek enerjili toplarla on saate kadar öğütülerek üç grup halinde üretilmiştir: saf MgH2, MgH2 -% 5 V, ve MgH2 - % 10 V.Yapısal ufalanmayı takip edebilmek için taramalı elektron mikroskobu ve X-ışınları kırınımı analizleri yapılmıştır. Öğütülmüş tozların tanecik boyutu X-ışınları kırınımı genişlemesi analizi ile ölçülmüştür. Çalışmalar sonucunda metal tozlarının yapısal olarak ufalanmasında atritör ile öğütmenin uygun bir yöntem olduğu, fakat oksit ve hidroksit oluşumunun engellenebilmesi için öğütme ve takip eden işlemlerin yüksek saflıktaki soy gaz atmosferinde gerçekleştirilmesinin gerekli olduğu saptanmıştır. Tozların öğütülmesi sırasında, saf magnezyum hidrür ile elde edilen toparlak parçacıkların aksine, vanadyum ilavesi, ince yapılı, köşeli ve biçimsiz magnezyum hidrür parçacıklarının oluşumuna sebep olmaktadır. Buna ek olarak, magnezyum tozlarına eklenen vanadyum, mekanik öğütmenin verimini arttırmaktadır. Yüzde 5 vanadyum içeren magnezyum hidrürün 2,5 saat öğütme sonunda tanecik boyutu 118 Â olarak saptanmıştır ve bu değer, saf magnezyum hidrürün 5 saat öğütülmesiyle elde edilen tanecik boyutunun yarısından daha azdır (267 Â). Buna yakın öğütme zamanlarında yüzde 10 vanadyum içeren magnezyum hidrürde kısmi camsılaşma görülmektedir.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT MECHANICAL MILLING OF MAGNESIUM POWDERS AND MEASUREMENT OF THEIR HYDROGEN SORPTION CHARACTERISTICS Baybörü, Elif M.S., Department of Metallurgical and Materials Engineering Supervisor: Prof. Dr. Tayfur Öztürk July 2001, 102 pages For determination of the hydrogen sorption properties of metal powders, a measurement system was designed. In this system samples could be tested at temperatures up to 450°C and pressure levels up to 10 atm. Preliminary tests with MgH2 powders shows that purity of the gases are of great importance and gases used in experiments must have high purity to prevent oxidation. Similarly, vacuum level must be high to minimize the oxygen content in the reaction chamber during hydrogenation and dehydrogenation measurements. Moreover, to be able to construct a pressure - composition - temperature, PCT diagram of a material upon dehydriding, a sensitive high vacuum gauge must be fitted to the measurement system in order to measure negative pressures precisely. For sorption experiments, structurally refined magnesium hydride powders are produced via high energy ball milling up to 10 hours in three sets of combinations: pure MgH2, MgH2 - 5 %V, and MgH2 - 10 %V. IllScanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction studies were carried out so as to follow the structural refinement. Crystallite sizes in milled powders were measured by X-ray line broadening analysis. The studies has shown that attritor milling is a suitable technique for structural refinement, but it is found that milling and subsequent handling of the powders must be carried out under inert atmosphere of high purity to prevent oxide and hydroxide formation. The addition of vanadium to magnesium hydride powders leads to fine, edged and irregular particle shape in milled powders in contrast to sphere-like particles obtained with pure MgH2 powders without vanadium addition. Moreover, the small amount of vanadium content improves the efficiency of the mechanical muling of MgH2 powders. Milling of MgH2 - 5 at.% V powders for 2.5 hours produces a crystallite size of 118 Â which is less than half of what was obtained with pure MgH2 after 5 hours of milling (267 Â). Similar milling times leads to partial amorphization in MgH2 - 10 at.% V powders.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    216167

    Metal hidrit nanoparçacıkların sentezi ve hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis of metal hydride nanoparticles and investigations of their hydrogen storage properties

    ESİN UÇAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Bilim ve TeknolojiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. TEZER FIRAT

  2. Tez No

    498562

    Mekanik öğütme ve spark plazma sinterleme ile üretilen Mg PM malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of microstructures and mechanical properties of Mg PM materials produced by mechanical milling and spark plasma sintering

    MUTLU KARAŞOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiEge Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SERDAR KARAOĞLU

    PROF. DR. GÜRSOY ARSLAN

  3. Tez No

    323816

    Magnezyum talaşlarından malzeme üretimi

    Materials production from magnesium chips

    NİHAN TAŞKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. E. SABRİ KAYALI

    DOÇ. DR. HARUN MİNDİVAN

  4. Tez No

    384899

    AL7Sİ-xB4C VE AL7Sİ-xZrB2 (x= %5, %10 VE %15)kompozitlerinin mekanik alaşımlama ve sinterleme süreçlerinin incelenmesi ve karakterizasyon çalışmaları

    Development and characterization of AL7SI-xB4C AND AL7SI-xZRB2 (x= 5 wt.%, 10 wt.% AND 15 wt.%) composites via mechanical alloying and sintering

    BERNA KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

  5. Tez No

    439680

    Sentezlenen ve ticari LaB6 katkılı mekanik alaşımlanmış Al-Ağ.%7si toz ve sinter hibrit kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu çalışmaları

    Development and characterization investigations of labratory synthesized and commercial LaB6 reinforced Al-7% wt. Si powders and sintered hybride composites

    SIDDIKA MERTDİNÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

Geri Dön