Katı oksit yakıt hücrelerinde elektrolit malzemesi olarak kullanılan kübik zirkonyum oksitin (c-ZrO2) değişik oranlarda metal oksit katkıları ile oda sıcaklığındaki mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi
Improvement of room temperature mechanical properties of various amount of metal oxide doping cubic zirconia (c-ZrO2) used as electrolyte material for solid oxide fuel cells
- Tez No: 201149
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN TEKELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Bu çalı?mada, deği?ik oranlarda SiO2 ve TiO2 katkılarının kübik zirkonyanın (c-ZrO2) mikroyapısı ve oda sıcaklığındaki mekanik özellikleri üzerine etkisi ara?tırıldı. Ağırlıkça %10 oranına kadar SiO2 ve TiO2 katkılı c-ZrO2 numuneler 1450 oC'de basınçsız sinterlenerek üretildi. XRD sonuçları TiO2 ilavesinin % 5'in altında olduğu durumlarda numunelerin tamamen kübik fazda olduğunu, fakat TiO2 ilavesinin % 5'in üzerinde olması durumunda ise kübik yapının dengesizle?tiği ve tetrogonal zirkonyaya dönü?tüğünü gösterdi. Ayrıca kübik matris içerisindeki tetragonal faz TiO2 miktarındaki artı?a bağlı olarak artmı?tır. SiO2 ilavesi kristal yapıda bir deği?im meydana getirmemi?tir. Ayrıca SiO2 ile c-ZrO2 arasında hiçbir reaksiyon fazı da gözlenmemi?tir. Oda sıcaklığı mekanik özelliklerinden sertlik, kırılma tokluğu ve eğilme mukavemeti değerlerinin bu katkılardan nasıl etkilendiği gözlendi. Sertlik değerlerinde SiO2'nin ilavesiyle azalma gözlenirken, TiO2'nin artan oranlarda ilavesi sertliği etkilememi? ve 12 GPa civarında elde edilmi?tir. Artan oranlarda SiO2 ve TiO2 katkısıyla Vickers sertlik ölçme tekniği ile belirlenen kırılma tokluğu değerlerinde artı? gözlenmi?tir. Katkısız c-ZrO2'nın kırılma tokluk değeri 1,5 MPa.m1/2 iken %10 SiO2 katkılı numunenin kırılma tokluğu 3,64 MPa.m1/2 ve v %10 TiO2 katkılı c-ZrO2 3,3 MPa.m1/2 olarak elde edilmi?tir. Diğer bir çalı?mada da SiO2 katkısının eğilme mukavemetini önemli oranda etkilemediği gösterildi. Ancak TiO2'nin ilavesinin eğilme mukavemetini artırdığı ve TiO2 katkısındaki artı?la eğilme mukavemetinin arttığı ve 275 MPa'dan 375 MPa'a çıktığı gözlenmi?tir.
Özet (Çeviri)
In this study; the effect of various amount of SiO2 and TiO2 additions on room temperature mechanical properties of cubic zirconia (c-ZrO2) was investigated. The c-ZrO2 specimens doped up to 10 wt% SiO2 and TiO2 were pressurelles sintered at 1450 oC. XRD results showed that when the TiO2 amount was less than 5 wt %, the specimens were entirely in single cubic phase; further addition of TiO2 (5 wt% or more) destabilized cubic zirconia phase and caused the formation of tetragonal phase. Also, the amount of tetragonal phase increased with increasing TiO2 content in cubic zirconia matrix. With SiO2 addition, there was no change in crystal structure. Also, the reaction phase between SiO2 and c-ZrO2 was not seen. It was observed that how these additions effected the room temperature mechanical properties of hardness, fracture toughness and flexural strength. While the hardness values decreased with SiO2 addition, the TiO2 addition increased the hardness reaching 12 GPa. With increasing amount of SiO2 and TiO2 additions, the fracture toughness values determined by Vickers hardness measurement technique increased. While the fracture toughness value of undoped c-ZrO2 was 1,5 MPa.m1/2, this value was 3,64 MPa.m1/2 for 10 wt% SiO2 doped c-ZrO2 and 3,3 MPa.m1/2 for 10 wt% TiO2 c-ZrO2. In other work, it was observed that the flexural strength was not effected by SiO2 addition. But vii the TiO2 addition improved the flexural strength reaching the value of 375 MPa from 275 MPa.
Benzer Tezler
- Katı oksit yakıt hücrelerinde elektrolit malzemesi olarak kullanılan TiO2 katkılı kübik zirkonyadaki faz dengesi ve iletkenliğin incelenmesi
An investigation of phase stability and electrical conductivity of TiO2 doped cubic zirkonia used as an electrolyte material in solid oxide fuel cells
ALİ AKÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. OSMAN GÜRDAL
PROF.DR. SÜLEYMAN TEKELİ
- Yeni tip bizmut tabanlı kompozit elektroseramiklerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of new type of bismuth based composite electroceramics
ŞENEL ÇOBANER
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR YILMAZ
- İkili katkılama yöntemi ile bizmut oksit tabanlı yeni tip katı elektrolitlerin üretilmesi ve yapılarının analizi
Synthesis and crystal structure analysis of new type bismuth oxide based solid electrolytes with double doping method
PELİN GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve TeknolojiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR YILMAZ
- Katı oksit yakıt hücrelerinde kullanılan (Yb2O3)x(Dy2O3)y(Bi2O3)1-x-y üçlü bileşiğinin sentezlenmesi ve mikroyapılarının incelenmesi
Synthesis and microstructure analysis of (Yb2O3)x(Dy2O3)y(Bi2O3)1-x-y ternary compounds used for solid oxide fuel cells
BEKİR KAVİCİ
- Investigation of the formation of La1-xSrxCo1-yFeyO3-d cathode materials and their interaction with electrolyte substrates for potential IT-SOFC applications
La1-xSrxCo1-yFeyO3-d katot malzemelerinin oluşumu ve elektrolit altlıklarla potansiyel etkileşiminin IT-SOFC uygulamaları için incelenmesi
CAN SINDIRAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT AKKURT