Temperature and pressure effects on hydrogenation products of NdFeB magnets
NdFeB mıknatıslarının hidrürlenmesinde sıcaklık ve basınç etkileri
- Tez No: 991150
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERTOL GÖKELMA, DOÇ. DR. ÖZNUR ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Üstün manyetik özellikleri sayesinde NdFeB mıknatıslar günümüz teknolojilerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ancak üretimlerinde kullanılan nadir toprak elementlerinin (REE) sınırlı arzı ve çevresel etkileri, etkili geri dönüşüm yöntemlerinin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu çalışma, farklı sıcaklık ve basınç koşulları altında sinterlenmiş NdFeB mıknatısların hidrojenle parçalanma (HD) davranışını inceleyerek hidrojen bazlı geri dönüşüm süreçlerinin optimize edilmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır. Elektrikli araçlardan elde edilen N30 ve N42 sınıfı mıknatıslar, oda sıcaklığı, 50 °C ve 100 °C'de 5, 10 ve 15 bar H2 altında HD işlemine tabi tutulmuştur. Numuneler ICP-MS, SEM-EDX, XRD, LECO O/H ve PSD teknikleriyle karakterize edilmiştir. Sonuçlar, hidrür miktarının sıcaklık arttıkça azaldığını ancak basınçtan önemli ölçüde etkilenmediğini göstermektedir. Düşük sıcaklık ve yüksek basınç koşulları hidrür oluşumunu desteklemiştir. Pulverizasyon verimi ise belirli bir basınç değerine kadar artmış, daha yüksek basınçlarda düşmüştür. Kimyasal kompozisyonun, özellikle hafif (LREE) ve ağır (HREE) nadir toprak elementlerinin dağılımının, kırılma davranışını güçlü şekilde etkilediği görülmüştür. Tane sınırlarındaki Nd ve Pr gibi LREE'ler çatlamayı kolaylaştırırken, matriste bulunan HREE-Ho pulverizasyonu zayıflatmıştır. En küçük parçacık boyutu olan 32,61 µm, oda sıcaklığında ve 10 bar basınçta, LREE açısından zengin N30 sınıfında elde edilmiştir. Bu bulgular, NdFeB mıknatısların sürdürülebilir ve enerji verimli geri dönüşümüne yönelik önemli bilgiler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Due to their superior magnetic properties, NdFeB magnets are commonly used in today's technologies. However, the limited supply of rare earth elements (REEs) used in the production of these magnets and their environmental impact necessitate the development of recycling processes. This study aims to contribute to the optimization of hydrogen-based recycling methods by investigating the hydrogenation decrepitation (HD) behavior of sintered NdFeB magnets under different temperature and pressure conditions. In this study, N30 and N42 grade magnets obtained from electric vehicles (EVs) were subjected to HD treatment at hydrogen pressures of 5, 10, and 15 bar at room temperature, 50 °C, and 100 °C. The samples were characterized using ICP-MS, SEM-EDX, XRD, LECO O/H, and PSD analyses. The results show that hydrogen content decreases with temperature but remains unaffected by pressure. Low-temperature and high-pressure conditions support hydride formation, while the best pulverization behavior has a maximum pressure limit. Moreover, chemical composition is determined as a key parameter for pulverization. The LREEs, such as Nd and Pr, which are enriched at the grain boundaries, enhance hydrogen-induced cracking, whereas the presence of the HREE Ho suppresses it. The smallest particle size of 32.61 µm is achieved with LREE-rich N30 grade at room temperature and 10 bar. Overall, the findings of this thesis provide valuable insights into the sustainable and energy-efficient recycling of NdFeB magnets.
Benzer Tezler
- Magnezyum varlığında susuz boraksın yüksek sıcaklık ve basınçta hidrojenlenmesiyle sodyum borhidrür üretimi
Production of sodium borohydride by hydrogenation of anhydrous borax at high temperature and pressure in the presence of the magnesium
İLKNUR KAYACAN
Doktora
Türkçe
2009
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZKAN MURAT DOĞAN
- Comparison of CO2 and CO hydrogenation by coprecipitated Co/Al2O3
Birlikte çöktürme yöntemiyle hazırlanmış Co/Al2O3 katalizörleri üzerinde CO ve CO2 hidrojenasyonunun karşılaştırması
MUSTAFA ATAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
- Preparation methods and promoters effects on α-Al2O3 supported Fe-Mn based FT catalysts for light olefin production
Hazırlama yönteminin ve promotörün α -Al2O3 destek malzemeli demir-mangan FT katalizörlerinde hafif olefin üretimine etkisi
ÖZGE ATİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR
- Investigation of co hydrogenation catalysts for producing oxygenated hydrocarbons
Karbon monoksit hidrojenasyonu katalizörlerinin oksijenlenmiş hidrokarbon üretimi için incelenmesi
DİDEM BÜŞRA KABAKÇI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI
- Polietilen atıklardan pirolizle elde edilen sıvı ürünün hidrojenasyonu
Hydrogenation of liquet product gained from pyrolysis of pyrolysis of polyethylene waste
SONER ALTIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALİ BİLGESU