Ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile termoelektrik filmlerin üretilmesi
Production of thermoelectric films by ultrasonic spray pyrolysis method
- Tez No: 700515
- Danışmanlar: PROF. DR. İSKENDER IŞIK, PROF. DR. HURİYE SENEM AYDOĞU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 242
Özet
Bu tez çalışmasında, Ca3Co4O9 ve CaMnO3 termoelektrik malzemelerine ait farklı pH değerlerine sahip solüsyonlardan elde edilen tozların ve Ultrasonik Sprey Piroliz (USP) sistemi ile bu solüsyonlardan elde edilen filmlerin termoelektrik özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda stokiyometrik ve stokiyometrik olmayan reçeteler hesaplanarak bu reçetelerin asidik, bazik ve nötr ortamlarda solüsyonları hazırlanmıştır. Daha sonra bu solüsyonlardan elde edilen tozların ve belirlenen solüsyonlardan elde edilen filmlerin sinterleme davranışları tespit edilmiştir. Elde edilen toz ve film malzemelerin karakterizasyonları için; termal, FTIR, faz analizi ve mikroyapı analizleri yapılmış olup, optik, termoelektrik özellikleri ve verimlilikleri ölçülmüştür. Toz sinterlemede tek faz üretiminde homojenleştirme gerektiği, toz sinterleme-öğütme sonra pelet sinterleme-öğütme ile bu tekrarlama sayısına göre homojenliğin sağlanabileceği tespit edilmiştir. Sinterlemede homojen faz dağılım için tek pişirim yerine iki veya üç pişirim yapılması gerektiği belirlenmiştir. Ca3Co4O9 toz malzemelerin termal ve faz analiz sonuçlarına göre 800 °C'den daha yüksek sıcaklıklarda Ca3Co4O9 fazının bozuştuğu tespit edilmiştir. Bu nedenle Ca3Co4O9 toz malzemelere ait üç pişirim de 800 °C'de, film malzemelerde ise aynı sıcaklıkta tek pişirim yapılmıştır. CaMnO3 toz malzemeler de ise ilk pişirim 1000 °C ve ikinci pişirim 1300 °C'de yapılmıştır. Ancak CaMnO3 filmlerin üç pişirimi de 900 °C'de yapılmıştır. Ca3Co4O9 ve CaMnO3 filmler için USP sistemindeki ısıtıcı tabla sıcaklığı da sırasıyla 400 ve 500 °C olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak; Ca3Co4O9 ve CaMnO3 toz ve film malzemeler için elde edilen termoelektrik ölçümlerin literatürle uyum içinde olduğu ve USP sistemi ile ekonomik olarak hem toz hem de film termoelektrik malzemelerin üretilebileceği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, it was aimed to conduct research on the thermoelectric properties of powders obtained from the different pH solutions of Ca3Co4O9 and CaMnO3 thermoelectric materials and the films obtained from these solutions by way of Ultrasonic Spray Pyrolysis (USP) system. In this scope, stoichiometric and non-stoichiometric recipes were calculated after which the solutions of these recipes were prepared in acidic, basic and neutral environments. The sintering behaviors were then obtained for the powders obtained from these solutions and the films acquired from the identified solutions. Thermal, FTIR, phase analysis and microstructure analyses were conducted for the characterization of the obtained powder and film materials after which their optical, thermoelectric properties and efficiencies were measured. It was identified that homogenization is required for single phase production in powder sintering and that homogeneity can be attained through pellet sintering-grinding after powder sintering-grinding based on the number of repetitions. It was illustrated that double or triple sintering is required instead of single sintering for homogeneous phase distribution in sintering. Based on the thermal and phase analysis results of Ca3Co4O9 powder materials, it was identified that the Ca3Co4O9 phase is disrupted at temperatures exceeding 800 °C. Hence, all three sinterings for Ca3Co4O9 powder materials were conducted at 800 °C, whereas single sintering was conducted at the same temperature for film materials. First sintering temperature was 1000 °C for CaMnO3 powder materials whereas the second sintering temperature was 1300 °C. However, all three sinterings of CaMnO3 films were conducted at de 900 °C. The heater table temperature in the USP system for Ca3Co4O9 and CaMnO3 films were identified respectively as 400 and 500 °C. In conclusion; it was identified that the thermoelectric measurements obtained for Ca3Co4O9 and CaMnO3 powder and film materials are in accordance with the findings in literature and that both powder and film thermoelectric materials can be manufactured economically using the USP system.
Benzer Tezler
- Ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile biriktirilmiş titanyum dioksit (TiO2) ince filmlerin üretimi ve karakterizasyonu
Deposition and characterization of titanium dioxide (TiO2) thin films by ultrasonic spray pyrolysis method
AHMET BUĞRAHAN BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KALELİ
- Ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile indiyum kalay oksit (ITO) ince filmlerin biriktirilmesi
Deposition of indium tin oxide (ITO) thin films by ultrasonic spray pyrolysis method
HAMZA KUS
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ ÖZEK
- Demir-çelik endüstrisi yüzey temizleme çözeltilerinden ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile mikron altı boyutta fe2o3 ve fe3o4 partikül üretimi
Production of sub-micron fe2o3 and fe3o4 particles from steel industry pickling solutions by ultrasonic spray pyrolysis
BURAK KIRCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Ultrasonik püskürtme piroliz yöntemi ile çinko oksit (ZnO) ince filmlerin biriktirilmesi
Deposition of zinc oxide (ZnO) thin films by using the ultrasound spraying pyrolysis method
MEHMET PEKEROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ÖZTÜRK
- Hibrit perovskit güneş gözelerinin ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of hybrid perovskite solar cells by ultrasonic spray pyrolysis method
SALİH AKYÜREKLİ
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KALELİ