Formation of zirconium diboride and other metal borides by volume combustion synthesis and mechanochemical process
Hacimsel tutuşma sentezlemesi ve mekanokimyasal yöntem ile zirkonyum diborür ve diğer metal borürlerin oluşumu
- Tez No: 177599
- Danışmanlar: PROF. DR. NACİ SEVİNÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Zirkonyum Diborür, Lantan Hekzaborür, Seryum Hekzaborür, Hacimsel Tutuşma Sentezi, Mekanokimyasal Yöntem, Asit Liçi, Zirconium Diboride, Lanthanum Hexaboride, Cerium Hexaboride, Volume Combustion Synthesis, Mechanochemical Process, Acid Leaching
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Bu çalışmanın amacı magnezyotermik indirgeme (metal oksit, bor oksit ve magnezyum'un reaksiyonu) ile hacimsel tutuşma sentezi (HTS) ve mekanokimyasal yöntem (MKY) kullanılarak zirkonyum diborür (ZrB2) ile lantan hekzaborür (LaB6) ve seryum hekzaborür (CeB6) gibi diğer metal borürleri üretmektir.Hava ortamında HTS ile ZrB2 üretimi, MgO'e ek olarak yan ürünlerin, Zr2ON2 ve Mg3B2O6, oluşumu ile birlikte görülmüştür. Zr2ON2'ün oluşumu HTS deneylerinin argon atmosferinde yapılmasıyla engellenmiştir. Mg3B2O6'ın kolay giderilmesi için liç öncesinde ıslak öğütme uygulanmıştır. 5 M HCl içinde 2,5 saat yapılan liç MgO ve Mg3B2O6'ın giderilebilmesi için yeterli bulunmuştur. MKY ile 30 saatlik öğütme %10 fazla Mg ve B2O3 kullanıldığında ZrB2 üretmek için yeterlidir. MKY ürünleri 1 M HCl içinde 30 dakika liç edildiğinde, MgO kolayca giderilmiştir. ZrO2'in kararlılığından dolayı, her iki yöntemle de ZrO2'in tam indirgenmesi sağlanamamıştır. Bu yüzden, HTS veya MKY ürünlerinin liçinden sonra, son ürün ZrB2 ve ZrO2'ten oluşmaktadır.Her iki yöntemle de LaB6 ve CeB6 oluşumu birbirlerine çok benzemektedir. Mg3B2O6 her iki borürün HTS ile oluşumunda yan ürün olarak görülmüştür. Islak öğütmeden sonra, ürünler 1 M HCl içinde 15 saat liçe tabi tutulmuştur ve saf LaB6 veya CeB6 elde edilmiştir. ZrB2 üretiminde olduğu gibi, 30 saatlik öğütme bu börürlerin MKY ile oluşması için yeterlidir. 1 M HCl içinde 30 dakika liçden sonra, MgO giderilmiş ve istenen hekzaborür saf halde elde edilebilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to produce zirconium diboride (ZrB2) and other metal borides such as lanthanum hexaboride (LaB6) and cerium hexaboride (CeB6) by magnesiothermic reduction (reaction of metal oxide, boron oxide and magnesium) using volume combustion synthesis (VCS) and mechanochemical process (MCP).Production of ZrB2 by VCS in air occurred with the formation of side products, Zr2ON2 and Mg3B2O6 in addition to MgO. Formation of Zr2ON2 was prevented by conducting VCS experiments under argon atmosphere. Wet ball milling was applied before leaching for easier removal of Mg3B2O6. Leaching in 5 M HCl for 2.5 hours was found to be sufficient for removal of MgO and Mg3B2O6. By MCP, 30 hours of ball milling was enough to produce ZrB2 where 10% of excess Mg and B2O3 were used. MgO was easily removed when MCP products were leached in 1 M HCl for 30 minutes. Complete reduction of ZrO2 could not be achieved in either production method because of the stability of ZrO2. Hence, after leaching VCS or MCP products, final product was composed of ZrB2 and ZrO2.Formation of LaB6 and CeB6 were very similar to each other via both methods. Mg3B2O6 appeared as a side product in the formation of both borides by VCS. After wet ball milling, products were leached in 1 M HCl for 15 hours and pure LaB6 or CeB6 was obtained. As in ZrB2 production, 30 hours of ball milling was sufficient to form these hexaborides by MCP. MgO was removed after leaching in 1 M HCl for 30 minutes and the desired hexaboride was obtained in pure form.
Benzer Tezler
- Silisyum karbür ve grafen nano plaka (GNP) takviyeli titanyum diborür seramiklerin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of titanium diborudet ceramics with the additions of silicon carbide and graphene nanoparticles by spark plasma sintering
ÖZNUR KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- IV B grubundan zirkonyum ve V B grubundan niyobyumun CVD yöntemiyle serbest partiküllü borürlere dönüştürülmesi ve sinter özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of group IV B zirconium and group V B niobium diborides via CVD process as free particles and evaluation of sintering properties
MELTEM BOLLUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Synthesis and characterization of hafnium boride-based ceramic powders
Hafniyum borür-esaslı seramik tozlarının sentezlenmesi ve karakterizasyonu
NAZLI AKÇAMLI
Doktora
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Sprey atomizasyon destekli indüktif plazma yöntemiyle oksit ve oksit-dışı nanopartikül üretimi
Production of oxide and non-oxide nanoparticles via the method of spray atomization assisted inductive plasma
ABDULLAH SELİM PARLAKYİĞİT
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Investigation of the high temperature corrosion behavior of ceramic materials containing boron
Bor içerikli seramik malzemelerin yüksek sıcaklık korozyon davranışlarının incelenmesi
İLKER ÖZKAN
Doktora
İngilizce
2012
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BÜLENT ÖNAY