Phase equilibria and thermodynamic studies in the system iron-nicked-oxygene at 1300 C
Fe-Ni-O sisteminin 1300'C'deki denge fazları ve termodinamik özellikler
- Tez No: 56657
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER TİMUÇİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Demir-Nikel - Oksijen Sistemi, Termodinamik, Denge Fazlan, NTC Termistörler VI, Iron-nickel-oxygen system, thermodynamics, phase equilibria, NTC thermistors
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 217
Özet
oz Fe-Ni-O SİSTEMİNİN 1300 °C'DEKI DENGE FAZLARI VE TERMODİNAMİK ÖZELLİKLER Çam, ibrahim Doktora, Metalürji Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Muharrem Timuçin Ocak 1996, 198 sayfa Fe-Ni-0 sisteminde 1300 °C'de mevcut olan denge fazları oksijen kısmi basıncına ve kompozisyona bağlı olarak bulunmuştur. Bu amaçla, sistemin çeşitli kompozisyon bölgelerinde hazırlanan numuneler 1300 °C'da oksijen kısmi basıncı bilinen gaz atmosferleri ile reaksiyona sokularak denge fazlarının oluşması sağlanmıştır. Denge fazları hızla soğutulmuş numunelerin incelenmesi sonucunda saptanmıştır. Ayrıca, seçilen bazı numuneler üzerinde yapılan elektriksel iletkenlik ölçümleri sistemin faz sınırlarının saptanmasına yardımcı olmuştur. Faz sınırlarının saptanması için metalografik incelemelerden ve X-ışmlan kırınım analizlerinden elde edilen sonuçlar, logpc^-Xjjj faz diyagramının oluşturulmasında ve aynı zamanda Fe-Ni-O sisteminin 1300 °C'deki isotermal kesitinin oluşturulmasında kullamlmıştır.Her iki diyagram sistemde oksijen kısmi basıncına ve kompozisyona bağlı olarak dört faz bulunduğunu göstermektedir. Bu fazlar, katıhaldeki Fe-Ni alaşımları,“FeO”-NiO katı çözeltileri, Fe304 ile NiFe204'ten oluşan spinel ferritler ve içinde çok az miktarda NiO çözünen hematitdir (Fe203). Metal ve oksit fazlarının birlikte bulundukları denge oksijen kısmi basınçları ve kompozisyonlarına ait bilgiler metal, oksit ve spinel çözeltilerinin 1300 °C'deki aktivitelerinin hesaplanmasına olanak sağlamıştır. Elde edilen sonuçlardan demir- nikel alaşımlarının kısmi bir negatif sapma gösterdiği anlaşılmaktadır. Metale doymuş nikelovüstitlerdeki değişken nonstokiyometri bu çözeltilerdeki aktivite- kompozisyon ilişkilerini sıradışı bir hale getirmiştir. Spinel katı çözeltileri içerisindeki bileşenlerin aktiviteleri ise ideale yalan bir davranış göstermiştir. Tüm bunlara ek olarak Gibbs-Duhem uygulamaları logpo2-X^i faz diyagramı üzerinde bir aktivite kafesinin oluşturulmasına olanak sağlamıştır. Demir oksit ve nikel oksit karışımlarının redükleyici şartlar altında sinterlenmesi çalışmalarında edinilen deneysel beceri birikimi bu oksitlerden yapılan NTC seramiklerinin üretiminde değerlendirilmiştir. Demir-nikel-titan oksitlerinden oluşan sistemde yer alan ilmenit katı çözeltileri içinde nikel bakımından zengin olanların NTC uygulamalarında ideal seramiklerin yapımına elverişli oldukları belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT PHASE EQUILIBRIA AND THERMODYNAMIC STUDIES İN THE SYSTEMIRON-NICKEL-OKYGEN AT 1300 °C Çam, ibrahim Ph.D., Department of Metallurgical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Muharrem Timuçin January 1996, 198 pages Phases present in the system iron-nickel-oxygen at 1300 °C were determined as a function of composition and partial pressure of oxygen in the gas phase by using the gas equilibration technique coupled with fast quenching. The measurements of electrical conductivity in selected compositions helped to supplement these data which were used for delineating the phase boundaries which separate the stability fields of various phases of the system at this temperature. The data on phase determinations obtained from metallographic observations and XRD study were used in constructing a phase diagram at 1300 °C in terms of logpO2 and a XNİ, where XNİ was a specially defined composition parameter. The data was also used in constructing an isothermal section of the Fe-Ni-O system at this temperature. Both diagrams indicated that at 1300 °C four phases could appear in the system, depending on pO2 and composition. These were metallic iron-nickel iiialloys, nickelowüstite solid solutions represented by the general formula“FeO”-NiO, spinel ferrites with components Fe3O4 and NiFe2O4, and hematites represented By Fe2C>3 doped with a small amount of NiO. The information obtained on phase boundaries together with the data on partial pressures of oxygen for the coexistence of metal and oxide phases of the system permitted to make a study on thermodynamic properties of metal, oxide, and spinel solid solutions at 1300 °C. The results indicated that iron-nickel alloys exhibit low- to-moderate negative deviations from ideal behavior. The nickelowüstites saturated with metal displayed rather unusual activity-composition relations due to the presence of a variable nonstoichiometry in these solutions. The activities of the components in spinel solid solutions followed nearly ideal behavior. in addition to these, Gibbs-Duhem treatments allowed to construct a grid of thermodynamic activities across the logpO2-XNİ diagram. The equilibration technique mastered in the quenching experiments was used to prepare NTC ceramics based on“FeO”, NiO and TiO2. The nickel-rich ümenite solid solutions of the FeO-NiO-TiO2 system were shown to be excellent candidates for NTC applications.
Benzer Tezler
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile yeni ve özel alaşımların üretimi ve geliştirilmesi
Investigation of new and noble alloys productions by self-propagating high-temperature synthesis method
MURAT ALKAN
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Gazlaştırma yoluyla elde edilen sentez gazından kimyasal üretimine yönelik proses simülasyonu
A process simulation for the production of chemicals from synthesis gas obtained by gasification
OĞUZ ALP KURUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Sıcak haddelenmiş dp600 çeliğinin haddeleme parametrelerinin termal simülasyon ile optimizasyonu
Optimization the rolling parameters of the hot rolled dp600 steel with thermal simulation
DİLARA ÖZYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MURAT BAYDOĞAN
- CaO-Al2O3-SiO2-FetO-MgO cüruf sisteminin MgO-C refrakterlerde korozyon etkisi
Corrosion effect of CaO-Al2O3-SiO2-FetO-MgO slag system on MgO-C refractories
SERDAR KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT BORA DERİN
- Phase equilibria and thermodynamic studies in the MnO-NiO-Cr2O3 System at 1300°C
MnO-NiO-Cr2O3 sisteminin 1300°C'de katı hal thermodinamiği ve faz ilişkileri üzerinde çalışmalar
NURŞEN KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
1981
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM TİMUÇİN