Production and characterization of boron carbide powder by mechanochemical method
Mekanokimyasal yöntemle bor karbür tozu üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 785653
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ IRMAK SARGIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Bu çalışmada, bor karbür (B4C) tozlarının mekanokimyasal yöntem ile oda sıcaklığında üretimi çalışılmıştır. Endüstriyel açıdan önemli olan bu malzemenin geleneksel üretim yöntemleri, yüksek enerji tüketimi gerektirirken, düşük enerjili üretim yöntemleri ile sadece küçük miktarlarda üretim yapabilmektedir. Mekanokimyasal üretim optimize edilerek daha büyük ölçekli üretim için know-how geliştirilmiştir. Mekanokimyasal yöntem, yan ürünleri ve safsızlıkları sistemden uzaklaştırmak için mekanik öğütme ve asit liç operasyonlarından oluşur. Yüksek sürtünme mukavemetine, basınca ve sıcaklığa karşı dirence sahip bir hazne tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu hazne aynı zamanda kontaminasyonu önemli ölçüde önlerken, daha büyük ölçekli üretime de uygun olabilecektir. Proses parametreleri, yani bilye-toz oranı (BPR), bilyalı değirmen hızı (RPM) ve öğütme süresi optimize edilmiştir. İkinci aşama olan asit liç operasyonu için asit molaritesi, manyetik karıştırıcı tabla hızı ve sıcaklığı ile liç süresi parametreleri optimize edilmiştir. Farklı parametreler ile üretilen tozlar sırasıyla X-ışını kırınımı (XRD), lazer kırınımı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mevcut fazlar, parçacık boyutu ve morfoloji açısından karakterize edilmiştir. Ayrıca, B4C oluşumunun kinetiği de incelenmiştir. Bu çalışmalar kapsamında yaklaşık 2 µm parçacık boyutuna ve %98 saflığa sahip bor karbür parçacıkları mekanokimyasal yöntemle oda sıcaklığında düşük enerji tüketimi ile üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the production of boron carbide (B4C) powders at room temperature by mechanochemical alloying is investigated. The conventional production methods of this industrially important material requires high energy consumption, whereas the low energy production methods could only produce small amounts. By optimizing the mechanochemical alloying, the know-how for the larger scale production is developed. The mechanochemical method consists of mechanical grinding and acid leaching to remove by-products and impurities from the system. A mechanical chamber is designed with high friction strength, resistance to pressure and temperature and that is also suitable for scaled-up production while avoids large amounts of contamination. The process parameters, namely ball to powder ratio (BPR), ball mill speed (RPM), and grinding time are optimized. For the second stage, acid leaching, the parameters acid molarity, magnetic stirrer table speed, and temperature, and leaching time are optimized. The powders that produced with different processing parameters are characterized for present phases, particle size and morphology by X-ray diffraction (XRD), laser diffraction, and scanning electron microscopy (SEM), respectively. Also, kinetics of B4C formation is studied. Within the scope of these studies, boron carbide particles with a particle size of approximately 2 µm and a purity of 98% are produced by mechanochemical method at room temperature with low energy consumption.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of hafnium boride-based ceramic powders
Hafniyum borür-esaslı seramik tozlarının sentezlenmesi ve karakterizasyonu
NAZLI AKÇAMLI
Doktora
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Fabrication of vanadium and niobium borides via milling-assisted solid state synthesis methods and sintering techniques
Vanadyum ve niyobyum borürlerin öğütme destekli katı hal sentezleme yöntemleri ve sinterleme teknikleri ile üretimi
ÖZGE BALCI
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Yüksek entropi (HfTiZrTa/Cr)B2 esaslı seramiklerin farklı yöntemler kullanılarak sinterlenmesi ve karakterizasyonu
High entropy (HfTiZrTa/Cr)B2 based boride ceramics sintered via using different methods and related characterization studies
ESİN AYSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI
- Mekanokimyasal sentezleme ile nano parçacık boyutunda bor karbür üretimi ve karakterizasyonu
Mekanokimyasal sentezleme ile nano parçacik boyutunda bor karbür üretimi ve karakterizasyonu
HAKAN GÖKMEŞE
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT BOSTAN
- Development and characterization of high entropy (HfTiZrMn/Cr)B2 based ceramics
Yüksek entropi (HfTiZrMn/Cr)B2 bazlı seramiklerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
İLAYDA SÜZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI