Conducting fto coatings produced using ultrasonic spray pyrolysis for heating applications
Isıtıcı uygulamaları için ultrasonik sprey piroliz yöntemiyle üretilen iletken fto kaplamalar
- Tez No: 520836
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET MACİT ÖZENBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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: 115
Özet
Bu tez çalışmasında, flor katkılı kalay dioksit (FTO) tabakaları, ultrasonik sprey piroliz tekniği (USP) kullanılarak AISI 304 paslanmaz çelik altlıkların yüzeyleri üzerine kaplanmıştır. Çeliğin iletken olması sebebiyle FTO katmanının olası dielektrik çökümünün üstesinden gelmek için dört farklı aday yalıtkan ara katman belirlenmiş ve kaplanmıştır. Aday katmanlar TiO2, MgO, Al2O3 ve SiO2 olarak seçilmiş ve bu katmanlar arasından, sadece TiO2 paslanmaz çelik üzerinde başarılı bir şekilde kaplanmıştır. TiO2 katmanının gösterdiği yüksek kalite, homojen ve sürekli morfolojiyi diğer oksitler, belirlenen deney şartları altında gösterememiştir. TiO2 ara katmanının belirlenmesinden sonra SEM analizi yapılarak, FTO ve TiO2 katmanları için bireysel kalınlıklar tespit edilmiştir. Isıtma deneyi sonuçları, 660 nm kalınlığa sahip TiO2 ara katman ile 160 nm kalınlığındaki FTO tabakasının elektriksel çöküme uğramadan 300 oC'ye 10 V ile ulaşılabildiğini göstermiştir. Uygulanan elektriksel enerjinin ısıya dönüşümü hususunda, yapılan deneyler ve verimlilik hesaplamaları çerçevesinde AISI 304 paslanmaz çeliğin verimliliği %7.3 iken, FTO kaplamaya sahip olan örneğin verimliliği %28.6 olarak bulunmuştur. Ayrıca, tekrarlı ısıtma deneyleri ve nem testi, FTO kaplamaların döngüsel yüklemelere ve nemli ortamlara karşı dirençli olduğunu kanıtlamıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, fluorine doped tin dioxide (FTO) coatings were deposited on AISI 304 stainless steel (SS) substrates using ultrasonic spray pyrolysis (USP) technique. Four different candidate insulating intermediate layers of TiO2, MgO, Al2O3 and SiO2 were selected and coated on AISI 304 using USP and investigated in order to overcome dielectric breakdown of FTO layer due to conductive nature of stainless steel substrate under the applied voltage. After the optimization of the process parameters for the depositions, only TiO2 layer was successfully deposited while other oxides did not form continuous films on AISI-304 SS surface despite the efforts. SEM analysis, supported by back-scatter imaging, revealed thickness values of the layers for FTO and TiO2, individually. Heating performances of the samples with various sheet resistance values were examined under various applied voltages. Heating experiments showed that 300 oC can be reached with 10 V of applied voltage without occurrence of an electrical breakdown of FTO coating having 160 nm thickness with TiO2 intermediate layer of 660 nm. 28.6% efficiency of converting electrical energy into heat was calculated for thin FTO film while stainless steel showed only 7.3% efficiency. Also, cyclic heating experiments and humidity test indicated that FTO coatings are resistant against cyclic loadings and humid environment.
Benzer Tezler
- Fabrication and electrical characterization of sonochemically grown nanostructured ZnO dye sensitized solar cells
Sonokimyasal metodla büyütülmüş ZnO nano yapılı boya duyarlı güneş pillerinin fabrikasyonu ve elektriksel karakterizasyonu
TELAT GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiGediz ÜniversitesiNanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YAVUZ BAYAM
- Çinko oksit (ZnO) nanoyapıların organik güneş pillerinde uygulaması
Organic solar cells on ZnO nanostructures
FARUK BALLIPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Geçirgen ve iletken elektrot olarak karbon nanotüp katkılı indiyum kalay oksit ince filmlerin geliştirilmesi
Development of carbon nanotube doped indium tin oxide transparent conductive electrode
GÖKÇEN GÖKÇELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ
- Farklı miktarlarda kalay dioksit ile kaplanan titanyum dioksit nanotellerin sentezi, karakterizasyonu ve fotovoltaik etki potansiyelinin araştırılması
Sythesis, characterizationn and investigation of potential photovoltaic effect of titanium dioxide coated with different quantities of tin dioxide
HASAN TAYFUN AY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiDisiplinlerarası Taşıt Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET FAHRİ SARAÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA SOLAKYILDIRIM
- Lithiation of metal-oxide thin film layers on ZTO/AG/ZTO electrodes by magnetron sputtering for electrochromic devices
Elektrokromik aygıtlar için mıknatıssal saçtırma ile ZTO/AG/ZTO elektrotlar üzerindeki metal-oksit ince film katmanlarının lityumlanması
ENVER DEVECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
DOÇ. DR. UĞUR ÜNAL