Geri Dön

Şeker esaslı başlangıç malzemesi ile bor karbür üretimi

Synthesis of boron carbide from a sugar based precursor material

  1. Tez No: 252207
  2. Yazar: SELÇUK CİHANGİR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CELALETTİN ERGUN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Bor karbür yeryüzünde bilinen üçüncü en sert malzemelerden olması nedeniyle zırh, nozul, çeşitli mekanik aksam ve kesici uç imalatı gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Karbotermal redüksiyon gibi klasik B4C üretim yöntemleri yüksek yatırım maliyeti, yüksek enerji sarfiyatı, homojen olmayan nihai ürün gibi dezavantajlara sahip olması nedeniyle yeni üretim metodlarına ihtiyaç duyulmaktadır.Bu tez çalışmasında, ileri teknolojileri seramiklerinden biri olan bor karbürün şeker esaslı başlangıç malzemesinden düşük sıcaklıklarda toz halinde sentezi ve üretimine imkan veren bir üretim yöntemi geliştirilmesi hedeflenmiştir. Deneysel çalışmalar homojen çözümlendirme, kurutma, öğütme, ısıl işlem ve malzeme karakterizasyonu olmak üzere beş aşamadan meydana gelmiştir. Başlangıç malzemesi sükroz ve borik asit karışımı 400oC - 800oC arası sıcaklıklarda oda atmosferinde, 1000oC ? 1600oC arası sıcaklıklarda ise argon atmosferi altında ısıl işleme tabi tutularak B4C'ün sentezlenme kinetiği incelenmiştir. Üretim prosesinde meydana gelen oksidasyon kaynaklı aksalıklar ve argon gazı atmosferinden yeterli verim alınamaması sonucu, argonun yanı sıra hidrojen gazı da kullanılarak 1650oC'de ısıl işlem deneyi yapılmış ve bor karbürün yüksek saflıkta üretilebilmesi konusunda olumlu sonuçlar alınmıştır.Deneysel çalışmaların neticesinde, elde edilen malzemeler XRD, FTIR ve DSC yöntemleri ile karakterizasyon işlemine tabi tutulmuştur ve deneysel veriler ışığında B4C üretimi için ideal işlem parametreleri tespit edilmiştir. Geliştirilen bu yönteminin Türkiye sanayisine daha ucuz B4C üretimine imkan sağlayacağı düşünülmektedir. Böylece, ticari uygulamalarda kullanıma uygun bir üretim tekniği geliştirilmesi hedeflenmiştir.

Özet (Çeviri)

Boron carbide (B4C) is the third hardest materials; therefore, commonly used for a variety of applications including armor plating, blasting nozzles and mechanical seal faces, as well as for grinding and cutting tools. Since conventional production methods of B4C, such as carbothermal reduction in industrial scale requires high investment, high operating costs and inhomogeneous resultant material, a method based on sucrose was developed to synthesize B4C powder.In this study, B4C powder as an advanced ceramic is synthesized at lower temperatures from a sugar based precursor and the synthesis parametres are discussed. Experimental studies were conducted in 5 stages including solutioning, drying, grinding, heat treatment and material characterization. Sucrose - boric acid mixture is heat treated between temperatures 400oC ? 1600oC and heat treatments over 800 oC are under argon gas flow in order to analyze the kinetics of B4C synthesis. Oxydation problems occuring during the boron carbide production process and lower production performance in argon atmosphere yield to use hidrogen in the existance of argon gas. Using hidrogen boron carbide precursor material was heat treated at 1650oC. At the end of the experiment, boron carbide powder of higher purity can be synthesized using hidrogen gas in the atmosphere.As a result of the experimental studies, heat treated sucrose - boric acid mixture (boron carbide powder) was characterized by x-ray diffraction (XRD), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR) and DSC. Experimental results show that ideal process parametres found out and it is estimated that B4C production method will decrease the productional costs in the B4C industry.

Benzer Tezler

  1. Sprey piroliz yöntemi ile Zn, Fe ve B esaslı oksit ve oksit dışı nano partikül üretimi

    Synthesis of Zn, Fe and B based oxide and non-oxide nano particles via spray pyrolysis method

    BERİL ÖZÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CELALETDİN ERGUN

  2. Conductive polyamide/carbon black, carbon fiber and carbon nanotubes composites for electrostatic painting

    Elektrostatik boyamaya uygun iletken poliamid/ karbon siyahı, karbon lif ve karbon nano tüp kompozitleri

    AMIRHOSSENI NASRI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. ESMA SEZER

  3. Development of heat resistant compound chocolate

    Isıya dayanıklı kokolin geliştirilmesi

    EVİNDAR DOĞAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FATMA EBRU FIRATLIGİL DURMUŞ

  4. Şeker pancarı küspesi adsorbente tekli nikel(II) ve tekli krom(VI) iyonlarının ve eşanlı veya ardışık olarak ikili karışımlarının adsorpsiyonunun incelenmesi

    Investigation of adsorption of single nickel(II) and single chromium(VI) ions and simultaneous or sequential adsorption of their binary mixtures to sugar beet pulp adsorbent

    SEDA BATMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU

  5. Self-cleansing drainage system design by incipient motion and incipient deposition-based models

    Hareketin ve çökelmenin başlangıcı esaslı kendiliğinden temizlenen drenaj sistemi tasarım modelleri

    MİR JAFAR SADEGH SAFARİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAFZÜLLAH AKSOY