Low temperature sintering of zno-based ceramics and investigation of their varistor applications
Çinko oksit esaslı seramiklerin düşük sıcaklıklarda sinterlenmesi ve varistör uygulamalarının incelenmesi
- Tez No: 755870
- Danışmanlar: PROF. DR. ENDER SUVACI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Seramik Mühendisliği, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bizmut oksit, Sinterleme, Tepki yüzeyleri, Varistörler, Çinko oksit, Bismuth oxide, Sintering, Response surfaces, Varistors, Zinc oxide
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Seramik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Soğuk sinterleme prosesi (SSP), yüksek basınçlar altında çözünme-çökelme işleminin oluşumu ile birlikte atomların transferi için sulu bir çözeltiye ihtiyaç duyan, umut verici bir ultra düşük sıcaklık sinterleme yöntemidir. Bu tezde, model materyal olarak ZnO kullanılarak SSP'nin teknik ve bilimsel araştırmaları tartışılmıştır. >%99.00 teorik yoğunluğa (T.Y.) sahip ZnO yoğun seramikler, 540 MPa basınç altında, 140˚C sıcaklıkta 50 dakika bekleme süresinden sonra ve pH 5.5 ile ağırlıkça %7.00 sıvı kullanılarak SSP ile elde edildi. SSP sırasında sıvı film kalınlığındaki değişiklik değerlendirildi. Sinterleme değişkenlerinin ayrıntılı etkileşimleri için, Merkezi Kompozit Dizayn yöntemi ile Minitab yazılımı kullanılarak tepki yüzeyi metodolojisi kullanıldı. pH; sıcaklık, basınç, pH, sıvı miktarı ve süre olarak verilen deneysel koşullar içinde SSP'nin en etkili parametresi olarak elde edilmiştir. Tezin son bölümünde SSP yöntemi ile ZnO-Bi2O3 ve ZnO-Bi2O3-Co2O3 varistör sistemleri üretilmiştir. Yüksek voltaj uygulamaları için uygun varistörlerin SSP yöntemi kullanılarak elde edilebileceği, çünkü üretim yöntemine bağlı olarak ince tanelerin ve tane sınırları miktarının artması ve buna bağlı olarak bozunma voltajının artması bekleniyordu. > %95.00 T.Y.'e sahip ZnO-Bi2O3-Co2O3 varistörleri SSP ile 250˚C'de üretilmiştir. 27 olarak elde edilen α ve 2200 V/mm eşik voltajı değerleri, geleneksel olarak üretilen yüksek gerilim varistörleri ile uyumludur.
Özet (Çeviri)
Cold sintering process (CSP) is a promising ultra low-temperature sintering method that needs an aqueous solution for transition of atoms along with formation of dissolution-precipitation process under high pressures. In this thesis, technical and scientific investigations of the CSP were discussed by using ZnO as model material. ZnO bulk ceramics with >99.00 % theoretical density (T.D.) were obtained under 540 MPa pressure, at 140˚C temperature after 50 minutes dwell time and 7.00 wt % liquid with pH 5.5 via CSP. Change of liquid film thickness was evaluated during CSP. For detailed interactions of the sintering variables, responce surface methodology (RSM) using Minitab software was used with Cental Composite Design (CCD) method. pH was obtained as the most effective parameter of the CSP for the given experimental conditions and in the five experimental varibles of temperature, pressure, pH, liquid amount and the time. In the final part of the thesis, ZnO-Bi2O3 and ZnO-Bi2O3-Co2O3 varistor systems were produced by CSP method. Threshold voltage was expected to be increased for high voltage applications based on fine grains and higher amount of grain boundaries due to CSP. ZnO-Bi2O3-Co2O3 varistors with > 95.00 % T.D. were produced at 250˚C via CSP. α value obtained as 27 and thereshold voltage was 2200 V/mm, that are compatible with conventionally produced high voltage varistors.
Benzer Tezler
- KNNS-BNW seramiklerin ZnO katkısına bağlı olarak dielektrik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of dielectric properties of KNNS-BNW ceramics depending on ZnO additive
FATMA HAZAL BABAÖZÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Sakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Püskürtmeli kurutma ve termal bozunma prosesleri ile ZnO esaslı partiküllerin ve kompozit yapıların sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Characterization and synthesis of ZnO based particles and composite structures via spray drying and thermal decomposition processes
ŞEYMA DUMAN
Doktora
İngilizce
2016
İstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Production and characterisation of Bi1.5Zn0.92Nb1.5O6.92 pyrochlore ceramics with precious metal oxide additives
Değerli metal oksit katkılı Bi1.5Zn0.92Nb1.5O6.92 piroklor seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
OĞUZ ÖZYOLDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Marmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- B4c ilaveli tzm alaşımlarının spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile farklı tasarımlarla üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of b4c rei̇nforced tzm alloy with different designs prepared by spark plasma sintering (SPS) method
BARIŞ YAVAŞ
Doktora
Türkçe
2020
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- B4c + Si ilaveli Tzm alaşımlarının spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile tek adımda üretimi, karakterizasyonu ve oksidasyon direncinin geliştirilmesi
One step manufacturing, characterization and enhancement of oxidation resistance of B4c + Si added Tzm alloys by spark plasma sintering (SPS) method
MERT COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...