Effect of salt baths contaminated with different calcium compounds on chemical tempering efficiency
Farkli kalsiyum bileşikleri ile kirletilmiş tuz banyolarinin kimyasal temperleme verimliliğine etkisi
- Tez No: 670617
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Cam, yüksek saydamlık başta olmak üzere, asidik ve atmosferik etkenlere ve sıcaklık değişikliklerine dayanıklı olması, yüksek sertliğe sahip olması gibi avantajlı özellikleri sayesinde pek çok sektörde yaygın olarak kullanılan bir malzemedir. Ancak, üretim yöntemi dolayısıyla camda yüzey hataları mevcuttur. Bu yüzey hataları, camın dayanımını ciddi oranda düşürmektedir. Camın dayanımını yükseltmeye yönelik pek çok farklı yöntem olmakla birlikte endüstriyel olarak en çok tercih edilen iki yöntem termal temperleme ve kimyasal temperleme yöntemleridir. Termal temperleme ince ve karmaşık şekilli camlara uygulanamadığından dolayı, bu gibi camların dayanımlarının arttırılması için kimyasal temperleme yöntemi tercih edilmektedir. Bunun yanı sıra, kimyasal temperleme yöntemiyle elde edilen basma gerilmesi değeri termal temperlemeye kıyasla daha yüksek olduğundan kimyasal temperlemeyle endüstride beklenen yüksek mukavemet/ağırlık oranını sağlayan ince ve dayanıklı camlar üretilebilmektedir. Kimyasal temperlemenin sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi ve veriminin arttırılabilmesi için kimyasal temperleme prosesini etkileyen parametreler göz önünde bulundurulmalıdır. Bu parametrelerin başlıcaları, cam kompozisyonu, proses sıcaklığı, proses süresi, tuz banyosu kompozisyonu, banyo kirlilikleri ve banyo pH değeridir. Bu çalışmada, kimyasal temperleme işlemi boyunca camdan tuza geçebilecek Ca(NO3)2, CaCO3, and CaO gibi farklı kalsiyum safsızlıklarının ticari soda-kireç silikat camların kimyasal temperleme verimine etkisi mekanik, yapısal ve optic özellikler açısından incelenmiştir. Bu kapsamda cam numuneler, kimyasal temperleme işleminden sonra mekanik, optik ve yapısal analizlere tabii tutulmuştur. Bunun yanı sıra, numuenelere yaşlandırma işlemleri uygulanarak kirliliklerin camların korozyon davranışına nasıl etki ettiği incelenmiştir. Son olarak, kimyasal temperleme banyosunun pH değeri analiz edilerek pH ve tuz kirliliği arasındaki bağlantı araştırılmıştır. Yapılan test ve karakterizasyon çalışmaları neticesinde, kimyasal temperleme tuzunda bulunan kalsiyum kirliliklerinin, cam numunelerin basma gerilimi ve basma gerilim derinliği değerlerinde azalmaya sebep olduğu, yaşlandırma işlemi sonrası bağ yapılarında birtakım değişiklikler oluşturarak atmosferik korozyona karşı direncini düşürdüğü ve mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkilediği gözlemlenmiştir. Bu çalışmalara dayanarak, kimyasal temperleme tuzunda bulunabilecek kalsiyum kirliliklerinin, kimyasal temperleme verimini, cam numunelerin yapısal ve mekanik özellikleri yönünden olumsuz etkilediği sonuçlarına varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Glass is a material that is widely used in many industries thanks to its advantageous properties such as, transparency and high hardness, resistance to acidic and atmospheric factors and temperature changes. However, there are surface defects in glass resulting from its production method. These surface defects significantly reduce the strength of glass. Although there are different methods to increase the strength of glass the two mostly preferred methods in industry are thermal tempering and chemical tempering. Since thermal tempering cannot be applied to thin and complex shaped glasses, chemical tempering method is preferred in such glasses. In addition, thin, and durable glasses that provide higher strength to weight ratio as expected in the glass industry can be produced by chemical tempering method since the compression stress value obtained by this method is higher compared to thermally tempering method. The parameters affecting the chemical tempering process should be taken into consideration in order to perform the chemical tempering process in a healthy way and to increase its efficiency. The main parameters are glass composition, process temperature, process time, salt bath composition, bath impurities and bath pH value. In this study, the effect of different calcium impurities i.e., Ca(NO3)2, CaCO3, and CaO that can pass from glass composition to tempering salt during chemical tempering process on chemical strengthening efficiency of commercial soda-lime silicate glasses was investigated in terms of mechanical, structural, and optical properties. In addition, corrosion behavior of glass samples was investigated by applying aging tests to the samples after chemical tempering process. Finally, the link between pH and salt contamination was investigated by analyzing the pH value of the chemical tempering bath. As a result of the tests and characterization studies, it was observed that the calcium impurities in the chemical tempering salt caused a decrease in the compressive stress and depth of compressive stress layer of the glass samples, reduced the resistance to atmospheric corrosion by causing some change in the bond structures after the aging process and negatively affected the mechanical properties of the samples. In addition, it was concluded that calcium impurities in the salt bath did not affect the optical properties of the glass samples and did not significantly change the pH values of the salt bath. Based on these studies, it was concluded that the calcium impurities that may be present in the chemical tempering salt negatively affect the chemical tempering efficiency in terms of the structural and mechanical properties of glass samples.
Benzer Tezler
- Nadir toprak element oksitlerinden ergimiş tuz elektrolizi yöntemiyle nadir toprak elementlerinin sentezi
Synthesis of rare earth elements from rare earth oxides by molten salt electrolysis
OSMAN CAN ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- Farklı sodyum bileşikleri ile katkılandırılarak kirletilmiş tuz banyolarının kimyasal temperleme verimliliğine etkisi
Effect of salt baths additive with different sodium compounds on chemical tempering efficiency
BÜŞRA DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MİRAY ÇELİKBİLEK ERSUNDU
- Radius distal uç kırıklarının rehabilitasyonunda düz su ve tuzlu suyun elin fonksiyonları üzerine etkileri
A Randomized and controlled study upon effect of the partial baths with salt (NaCl) in the treatment of radius distal fractures after immobilization
HAMİYET YÜCE (BULUŞ)
Doktora
Türkçe
1999
Tıbbi Ekoloji ve Klimatolojiİstanbul ÜniversitesiTıbbi Ekoloji ve Hidroklimatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE GÜRDAL
- Nikel sülfamat içeren banyolarda gerçekleştirilen nikel kaplama özellikleri üzerine, banyo bileşimine ilave edilen borik asit ilavesinin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of boric acid addition to bath composition on the properties of nickel coatings deposited from nickel sulfamate baths
ÖMERCAN SİVRİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriSakarya Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ŞEN
- The effect of gelation bath composition on the performance of cellulose acetate (CA) membranes casted with different solvent volume fractions
Jelleşme banyosu bileşiminin değişik çözücü hacim oranlarında çekilen selüloz asetat (CA) membranların performansına etkisi
ALİ EVREN BAŞER
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA DEMİRCİOĞLU