Preparation of fine spinel and cordierite ceramic powders by mechano-chemical techniques
İnce spinel ve kordiyerit seramik tozlarının mekano kimyasal yöntemlerle hazırlanması
- Tez No: 152059
- Danışmanlar: DOÇ.DR. SEDAT AKKURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Son yıllarda, kordiyerit ve magnezyum alüminat spinel tozlarının düşük sıcaklıkta sentezlenmesi potansiyel uygulama alanlarından dolayı ilgi uyandırmaktadır. Kısmen ya da tamamen yapısal düzensizliğe ulaşmak için mekanokimyasal yöntemlerin sinterleme sıcaklıklarım düşüren bir araç olarak kullanımı artarak bildirilmektedir. Bu çalışmada, Mg(OH)2 ve Al(OH)3 karışımının yoğun öğütülmesi ile spinel üretilmiştir. Sentezlenen spinel tozlarının ayrıntılı faz karakterizasyonu X-Işını Kırınımı (XRD) ve Diferansiyel Sıcaklık Analizörü (DTA) kullanılarak yapılmıştır. Öğütülen tozun morfolojisi ve tane boyutu analizi için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullamlmıştır. 600 rpm ve 50 dakika öğütme sonunda amorf yapı gözlenmiştir. 110 dakika öğütme kısmi spinel oluşumuna yol açmıştır. 1000°C'nin altındaki sıcaklıklarda spinel tozu sentezlenmiştir. Çalışmanın bir sonraki kısmında, alumina veya Al(OH)3 (AI2O3 kaynağı olarak), kaolen (SİO2 ve AI2O3 kaynağı olarak), ve talk (MgO ve SİO2 kaynağı olarak) 'm çeşitli kombinasyonlarının uygun miktarlarda kanştınlmasıyla kordiyerit sentezlenmiştir. Sentezlenen peletlerin ayrıntılı mikroyapısal karakterizasyonu SEM kullanılarak yapılmıştır. Toz ürünlerin analizleri için XRD, DTA ve FTER. kullamlmıştır. Karışım kombinasyonlarından biri mekanokimyasal sentezleme yolu ile çalışılmıştır. Bu teknik, proses değişkenlerinin sentezlenen ürün miktarı üzerine etkisinin anlaşılabilmesi için istatistiksel deney dizaynı (SED) kullanılarak incelenmiştir. SED'ye göre sıcaklık birinci ve öğütme hızı-öğütme süresi ilişkisi ise bir sonraki en önemli etkendir. Bulgular, düşük öğütme hızlarının daha uzun öğütme süresi gerektirdiği ve tam tersinin de geçerli olduğu genel bilgisi ile örtüşmektedir. Kordiyerit karışımı 300 rpm' de 60 dakika öğütülerek tamamen amorf hale gelmiştir ve bu öğütme kombinasyonu en iyi XRD sonucunu vermiştir. 1150°C'ye kadar olan sıcaklıklarda kordiyerit seramiği üretilebilmiştir. Mekanokimyasal tekniğe ek olarak, kordiyerit sentezi üzerine katkı kullanımı ve katkı kullanımı ile öğütmenin birlikte etkileri çalışılmıştır. Bu faktörler sentezleme sıcaklığım biraz daha düşürerek 1050°C seviyesine indirmiştir.
Özet (Çeviri)
Low temperature synthesis of cordierite and magnesium aluminate spinel powders has been attracting attention in recent years due to new potential applications. The use of mechanochemical methods to achieve partial or complete structural disorder as a tool to lower the sintering temperatures has also been increasingly reported. In this study, spinel was produced by intense milling of a mixture of Mg(OH)2 and Al(OH)3. Detailed phase characterization of the synthesized loose powder spinel was performed using XRD and DTA. SEM was used for the analysis of ground powder morphology and particle size. Amorphization was observed after 50 minutes of grinding at 600 rpm. 110 minutes of grinding led to partial growth of spinel. Temperatures less than 1000°C were able to produce spinel powders. In the second part of the study, cordierite was synthesized by mixing proper amounts of various combinations of alumina or Al(OH)3 (as a source of AI2O3), kaolin (as a source of SİO2 and AI2O3), and talc (as a source of MgO and SİO2). Detailed microstructural characterization of the synthesized pellets was performed by using SEM. Other techniques used for analysis of powder products were XRD, DTA and FTIR. One of the four possible mixture combinations was processed by using mechanochemical synthesis. This technique was analyzed by the use of statistical experimental design (SED) in order to understand the effects of process variables on the amount of synthesized product. Temperature was the most important factor and grinding speed-grinding time interaction was the next significant variable. These results were expected because lower grinding speed and longer grinding time generates a similar amount of grinding action compared to higher speeds and lower times. The cordierite mixture was completely amorphized by grinding at 300 rpm for 60 minutes based on XRD peak intensity measurements. Temperatures as low as 1 150°C were able to produce cordierite ceramic. In addition to the mechanochemical technique, the effect of additive use and the combined effect of additive use and grinding on cordierite synthesis were also studied. These factors further decreased the synthesis temperature down to about 1050°C. IV
Benzer Tezler
- Eşzamanlı karbondioksit kullanımı ve hidrojen dönüşümü için nikel-demir bazlı katalizör üzerinde karbondioksitten metan eldesi
CO2 to methane over nickel-iron based catalyst for simultaneous CO2 utilization and hydrogen conversion
BUKET KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
PROF. DR. ŞAHİKA SENA BAYAZİT
- Magnezya-Alumina spinel dökülebilir refrakterlerin sentezlenmesi
Magnesia-Alumina spinel castable refractories
ÖZGÜR ERYILMAZ
- Spinel refrakterlerde proses parametrelerinin özellikler üzerindeki etkileri
The Effects of process parameters on the properties of spinel refractories
CENGİZ HAMZAÇEBİ
- Zirkonya esaslı refrakter kompozitlerin üretim parametrelerinin geliştirilmesi
Improvement of parameters for production of refractory composites based on zirconia
ÇAĞATAY DURMUŞ
Doktora
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER SERDAR ÖZGEN
- Yüksek mıknatıslanma doygunluğuna sahip nikel katkılı manganez ferrit tozlarının çözelti yanma sentezi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nickel doped manganese ferrite powders with high saturation magnetization by solution combustion synthesis
GAMZE DURMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. ŞEREF SÖNMEZ