Geri Dön

Effect of ZrO2 and ZrB2 on the erosion / corrosion behavior of glass-ceramic coatings

ZrO2 ve ZrB2'nin cam-seramik kaplamalar üzerinde erozyon / korozyon davranışlarına etkisi

  1. Tez No: 720636
  2. Yazar: AYKUT AK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BUĞRA ÇİÇEK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 181

Özet

Cam-seramik malzemeler uzay mekiklerin en kritik parçalarından, mutfağımızdaki pişirme gereçlerine kadar günlük yaşantımızın önemli bir parçasıdır. Cam-seramik kaplamalar içerisinde en geniş alanı kapsaya emaye kaplamalar gerek estetik gerekse antikorozif özelliklerinden dolayı tercih edilirler. Bu kaplamalar seramik doğasından ötürü her ne kadar korozyona karşı dirençli olsalarda sıcak su, baz, asit gibi korozif ortamlarda her malzeme gibi belirli bir kullanım ömürleri vardır. Bu direncin artırılması için erozyon ve korozyon mekanizmalarının iyi anlaşılması gerekmektedir. Cam-seramik emaye kaplamaların korozyon dayanımının seramik katkılandırma ile artırılabildiği bilinmektedir. Ancak katkılandırmada hangi malzemenin ne kadar kullanılacağı kritik öneme sahiptir. ZrB2 ve ZrO2 seramik katkıları, yüksek sıcaklık uygulamalarında sergiledikleri antikorozif davranışları sebebiyle korozyon araştırmalarına konu olan ileri seramiklerdir. Bu katkılar cam-seramik emaye kaplama içerisine kontrollü kristalizasyon öncesi camlaştırılmış kompozisyonlara kütlece %2, %6 ve %10 olarak öğütme esnasında eklenmiştir. Kütlece 5%'lik sıcak NaOH ve hacimce %10'luk soğuk HCl ortamlarda bu katkıların emaye korozyonuna olan pozitif ve negatif etkileri incelenmiştir. Analizler sırasında termal ve kristalografik incelemeler, mikroyapı incelemeleri ve aşındırıcı solüsyona geçen elementlerin miktarı incelemeleri yapılmışıtır. Sonuç olarak, her iki seramik katkı da emaye yapısının bazik korozyon direncini farklı seviyelerde geliştirirken asit dayanımını zayıflatıcı etki göstermiştir. ZrB2 kristalleri 660°C civarında bozunma reaksiyonu vererek gaz çıkışı yapmasına rağmen emaye yapısı içerisindeki bozunması sınırlı kalmış, yapı içerisinde kristal formunu korumuştur. Nikel ve Kobalt içeren emayenin çelik yüzeye yapışmasını sağlayan temel mekanizmalar da mikroyapı incelemeleri ve mekanik incelemeler ile saptanmıştır.

Özet (Çeviri)

Glass-ceramic materials are an important part of our daily life, from the most critical parts of space shuttles to cookwares in our kitchen. Enamel coatings, which cover the largest area among glass-ceramic coatings, are preferred because of their aesthetic and anticorrosive properties. Although these coatings are resistant to corrosion due to their ceramic nature, they have a certain lifespan like any other material in corrosive environments such as hot water, alkali, acid. In order to increase this resistance, erosion and corrosion mechanisms should be well understood. It is known that the corrosion resistance of glass-ceramic enamel coatings can be increased by ceramic doping. However, it has critical importance which material and how much will be used in doping. ZrB2 and ZrO2 ceramic additives are advanced ceramics that are subject to corrosion research due to their anticorrosive behavior in high-temperature applications. These additives were added into the glass-ceramic enamel coating by 2wt.%, 6wt.%, and 10wt.% during milling to the vitrified compositions before controlled crystallization. The positive and negative effects of these additives on enamel corrosion were investigated in 5% by mass of hot NaOH and 10% by volume of cold HCl. During the analyses, thermal and crystallographic examinations, microstructural examinations and the amount of elements released to the corrosive solution were investigated. As a result, both ceramic additives improved the basic corrosion resistance of the enamel structure at different levels, while weakening the acid resistance. Although ZrB2 crystals decompose at around 660°C and released gas, its decomposition in the enamel structure was limited and preserved its crystal form in the structure. The basic mechanisms that ensure the adherence of enamel containing Nickel and Cobalt to the steel surface have also been determined by microstructural studies and mechanical examinations.

Benzer Tezler

  1. Zirkonyum diborür nano kristal kaplanmış farklı malzemelerin mekanik ve işlenebilirlik özelliklerinin araştırılması

    Investigation of the zirconium diboride nanocrystal coated different materials mechanic and mechinability properties

    TUNCAY ŞİMŞEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Endüstriyel Teknoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADNAN AKKURT

    PROF. DR. ŞADAN ÖZCAN

  2. The effect of reactive sintering on the densification of boron carbide zirconium diboride composite

    Reaktif sinterlemenin bor karbür zirkonyum diborür kompozitinin yoğunlaşması üzerindeki etkisi

    ÖMER YÜCEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Seramik MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERVET TURAN

  3. H-BN ilavesinin zirkonya ile toklaştırılmış alumina seramiklerinin mekanik ve biyouyumluluk özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of h-BN addition on the mechanical and biocompatibility properties of zirconia toughened alumina ceramics

    GÖKÇE ATA BÜYÜKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI

  4. Yapısal amaçlı uygulamalar için zirkonya-zirkonyum diborür (ZrO2-ZrB2) kompozitlerinin üretimi ve karakterizasyonu

    The production and characterization of zirconia-zirconium diboride (ZrO2-ZrB2) composites for structural applications

    CEYHUN ÜŞÜMEZEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Seramik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HİLMİ YURDAKUL

  5. Aktive edilmiş tozlarla düşük sıcaklıklarda ZrB2 ve ZrB2 esaslı seramiklerin sentezlenmesi, sinterlenmesi ve mekaniksel özelliklerinin geliştirilmesi

    Low temperature synthesis and sintering of mechanochemically activated ZrB2 and ZrB2 based ceramic and improved mechanical properties

    YAVUZ SELİM YENİÇERİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Seramik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN GÖÇMEZ