The pressure effect on particle size distribution of recycling NdFeB magnets
Ömrü tamamlanmış NdFeB mıknatısların parçacık boyutu dağılımında basınç etkisi
- Tez No: 915587
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT VEDAT AKDENİZ, DOÇ. DR. ÖZNUR ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- 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: 118
Özet
Nadir toprak kalıcı mıknatıslar, özellikle de NdFeB mıknatısları, gelişmiş manyetik performansları nedeniyle endüstrilerde çok önemli bir rol oynamaktadır. Ancak, Avrupa Komisyonu tarafından belirlenen kritik hammaddeler listesinde de yer alan nadir toprak elementlerine bağımlılıkla ilgili önemli jeopolitik tedarik endişeleri duyulmasından dolayı geri dönüşüm gibi sürdürülebilir alternatiflere ihtiyaç bulunmaktadır. Bu tezin amacı, ideal parçacık boyutu dağılımını elde etmek için farklı karakterizasyon teknikleri kullanarak hidrojen basıncının hurda NdFeB mıknatıslar üzerindeki etkisini araştırmaktır. Çalışmada, sabit disk sürücülerinin hurda NdFeB kalıcı mıknatısları kullanılarak farklı basınçlarda (2, 4 ve 6 bar) hidrojen ile kırma (HD) işlemi yapıldıktan sonra bilyalı öğütme işlemi gerçekleştirilmiştir. Manyetik ölçümler, yapıya giren hidrojenin bir sonucu olarak HD tozlarının demanyetize olduğunu göstermiştir. Beklenmedik bir şekilde, M/H testleri, bilyeyle öğütülmüş tozların artan zorlayıcılığa sahip olduğunu ortaya koymuştur. Analizler, Nd2Fe14B3.31 ve Nd2O3 fazlarının oluşumunu ortaya çıkararak oda sıcaklığında NdH2 fazı oluşumu olmadığını doğrulamıştır. Araştırma ayrıca basınçla ilişkili beklenen hidrojen konsantrasyonunda farklılıklar göstermiştir. En yüksek Nd2Fe14B3.31 faz içeriğini ve en az oksit miktarını gösteren 4 bar HD tozlarının sonraki işlemler için en iyi koşullara sahip olduğu bulunmuştur. Parçacık boyutu dağılımının karakterizasyonu, hidrojen basıncı yükseldiğinde parçacık boyutunun önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. Ancak, bilyalı öğütme sonrasında parçacık boyutundaki aşırı düşüş, bunun uzun öğütme süresinin bir sonucu olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Rare earth permanent magnets (REPMs), specifically NdFeB magnets, play a crucial role in industries due to their improved magnetic performance. However, sustainable alternatives, such as recycling, are needed, as there are significant geopolitical supply concerns regarding the dependence on rare earth elements (REEs), which are also included in the list of critical raw materials identified by the European Commission. The objective of this thesis is to investigate the impact of hydrogen pressure on scrap NdFeB magnets using different characterization techniques to obtain ideal particle size distribution for further manufacturing steps. In this study, scrap NdFeB permanent magnets from hard disk drives were subjected to the hydrogen decrepitation (HD) process at different pressures (2, 4, and 6 bar) followed by a ball-milling process. Magnetic measurements showed the demagnetization of HD powders, a consequence of hydrogen entering the structure. Unexpectedly, M/H tests revealed that ball-milled powders had increased coercivity. The X-ray diffraction analysis showed the formation of Nd2Fe14B3.31 and Nd2O3 phases, confirming that there is no NdH2 phase formation at room temperature. The research additionally demonstrated differences in the expected hydrogen concentration associated with pressure. The 4 bar HD powders, which showed the highest Nd2Fe14B3.31 phase content and the least amount of oxide phase, were found to have the best conditions for further processing. Characterization of the particle size distribution showed that when hydrogen pressure got higher, the particle size dramatically reduced. However, the excessive particle size reduction after ball-milling showed that it was a consequence of the prolonged milling time.
Benzer Tezler
- Bor ve mineral katkılı selülozik yalıtım malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
Production of boron and mineral reinforced cellulosic insulation material and its characterization
İBRAHİM ETHEM KARAAĞAÇLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2012
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- Geri kazanılmış karbon siyahı takviyeli doğal kauçuk karışımlarının yorulma çatlak ilerlemesi
Fatigue crack growth of recovered carbon black reinforced natural rubber compounds
ONUR HAYDARİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ
- Anaerobic membrane bioreactors for cost-effective municipal water reuse
Evsel atıksuların anaerobik membran biyoreaktörler ile maliyet etkin olarak yeniden kullanımı
HALE ÖZGÜN
Doktora
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMALİ KINACI
PROF. DR. JULES B. VAN LIER
- Geçirimsizlik perde ve şilteleri için kullanılan zeminlerin iyileştirilmesi
Improvement of soils used in walls, liners and covers for waste disposal
ŞULE KAHYA
- Titanyum köpük malzemelerin üretilmesi ve termal özellikleri ile korozyon davranışının incelenmesi
Production of titanium foam materials and investigation of their thermal properties and corrosion behavior
BETÜL DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYSUN AYDAY