Elektrik alan destekli iyon değişim prosesinin kimyasal temperleme verimine etkisinin incelenmesi
Investigation the effect of electric field assisted ion exchange process on chemical tempering efficiency
- Tez No: 790890
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MİRAY ÇELİKBİLEK ERSUNDU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Cam, Polarizasyon, Silikat, Soda-kireç bileşimi, Temperleme, İyon değişimi, Glass, Polarization, Silicate, Soda-lime compound, Ion exchange
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüzyıllardır hayatın çeşitli alanlarında yer alan cam, günümüzde bir ileri teknoloji ürünü haline gelmiş durumdadır. Günümüzün en büyük problemlerinden biri olan enerji krizi ve üretim hacmi her geçen gün artan cam malzemeler ele alındığında, camın gerek mukavemet özelliklerinde gerekse üretim aşamasında gerçekleşecek iyileştirici ve hızlandırıcı yenilikçi çözümlerin önemi artmaktadır. Camlara mukavemet kazandırma konusunda kimyasal temperleme, 2 mm'den daha ince camlara uygulabilir olması ve sağladığı yüksek mukavemet ile özellikle ileri teknoloji uygulamalar için ön plana çıkmaktadır. Difüzyon temelli bir proses olan kimyasal temperlemede, cam yapısında serbest halde bulunan alkali iyonlarının ergimiş tuz yapısında serbest durumda bulunan ve kendisinden daha büyük yarıçapa sahip alkali iyonlar ile yer değişmesi sonucu yüzeyde basma gerilmesi meydana gelir. Sıcaklık, süre, cam yapısı ve tuz bileşenleri gibi parametrelere direkt olarak bağlı olan difüzyon aynı zamanda elektrik alan, mikrodalga ve radyasyon gibi dış etkenlerden de etkilenmektedir. Bu dış etkenler desteği ile yapılan kimyasal temperleme sonucu daha yüksek mukavemet değerleri elde edilebilmektedir. Bu tez çalışmasında Şişecam Trakya Cam Sanayi A.Ş'ye ait 1,1 mm kalınlığa sahip ince soda-kireç-silikat düz camlar elektrik alan destekli kimyasal temperleme prosesine maruz bırakılarak elektrik alan desteğinin kimyasal temperlemeye olan etkisi irdelenmiştir. Uygulanan elektrik alan desteğiyle kimyasal temperleme prosesinin süresi kısaltılarak enerji sarfiyatı azaltılmaya ve bunun yanında klasik olarak gerçekleştirilen kimyasal temperlemeye kıyasla daha iyi mekanik sonuçlar elde edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada, sıcaklık, süre, tuz miktarı, gerilim ve polarizasyon değişkenleri kullanılarak elektrik alan destekli kimyasal teperlenen soda-kireç-silikat cam numuneler gerçekleştirilen mekanik ve optik analizlerle incelenmiş ve değişen koşulların basma gerilimi, gerilim derinliği, pürüzlülülük, geçirgenlik, pusluluk, özdirenç, sertlik ve iyon değişimi konsantrasyonun derinlik değerlerine etkisi değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, elektrik alan desteğinin yüzey basma gerilimini değiştirmediği, gerilim derinliği değerlerini ise önemli oranda iyileştirdiğini ortaya koymuştur. Polarizasyon uygulaması ile gerçekleştirilen elektrik alan destekli kimyasal temperleme uygulamasının ise geleneksel kimyasal temperlemeye kıyasla daha yüksek basma gerilmesi değerleri sağladığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Glass has become an advanced technology product in fields such as space technologies and the defense industry as a result of technological advancements. As a result, the need for innovative and accelerated solutions to be realized in both the strength properties of the glass and the manufacturing phase grows. Chemical tempering, which is a diffusion-based process, causes compression stress on the surface as a result of the replacement of free alkali ions in the glass structure with alkali ions with a larger radius than themselves in the molten salt structure. Diffusion, which is directly dependent on parameters such as temperature, time, glass structure and salt components, is also affected by external factors such as electric field, microwave and radiation. Chemical tempering with the support of these external factors can provide glasses with higher strength values. In this thesis, the effect of electric field assisted ion exchange process on chemical tempering efficiency was investigated by subjecting thin soda-lime-silicate flat glasses from Şişecam Trakya Cam Sanayi A.Ş. with a thickness of 1.1 mm to the electric field assisted chemical tempering process. By shortening the duration of the chemical tempering process with the applied electric field, energy consumption has been reduced and mechanical results have been improved compared to conventional chemical tempering. Different variables were used to aid in the chemical tempering of soda-lime-silicate glass samples using an electric field. Compressive stress, depth of layer, roughness, transmittance, haze, electrical resistivity, micro hardness, fracture load, and ion exchange concentration depth values were determined using mechanical and optical analyses of tempered glass. The results showed that the electric field support had no effect on surface compressive stress but significantly improved depth of layer values. It has been determined that electric field supported chemical tempering with polarization provides higher compressive stress values than conventional chemical tempering.
Benzer Tezler
- Engineering M-Si (M:Ag,Cu) thin films as negative electrodes for lithium ion batteries
Lityum iyon bataryalarda negatif elektrot olarak kullanımları için M-Si (M:Ag,Cu) ince filmlerin tasarlanması
BİLLUR DENİZ KARAHAN
Doktora
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Monitoring the ATPase domain dynamics of dnak upon nucleotide binding by using ion mobility mass spectrometry
Dnak ATPase domeninin nükleotid bağlanma dinamiklerinin iyon hareketlilik kütle spektrometresiyle incelenmesi
BARAN DİNGİLOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Production of hydrogenated nanocrystalline silicon based thin film transistor
Hidrojenlenmiş nanokristal silisyum tabanlı ince film transistör üretimi
TAMILA ALIYEVA
Doktora
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
DOÇ. DR. İSMAİL ATILGAN
- Computer aided design of the self oscillating microwave mesfet mixer
Kendinden uyarmalı çift geçitli GaAs mesfet karıştırıcının bilgisayar destekli tasarımı
AHMAD HAKİMİ DARSİNOOİEH
Yüksek Lisans
İngilizce
1990
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. OSMAN PALAMUTÇUOĞULLARI
- Mo-N kaplamaların ark fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of Mo-N coatings by arc physical vapour deposition technique
M. KÜRŞAT KAZMANLI
