Formation of zirconium diboride and other metal borides by volume combustion synthesis and mechanochemical process
Hacimsel tutuşma sentezlemesi ve mekanokimyasal yöntem ile zirkonyum diborür ve diğer metal borürlerin oluşumu
- Tez No: 177599
- Danışmanlar: PROF. DR. NACİ SEVİNÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Zirkonyum Diborür, Lantan Hekzaborür, Seryum Hekzaborür, Hacimsel Tutuşma Sentezi, Mekanokimyasal Yöntem, Asit Liçi, Malzeme işleme, Malzeme üretimi, Zirconium Diboride, Lanthanum Hexaboride, Cerium Hexaboride, Volume Combustion Synthesis, Mechanochemical Process, Acid Leaching, Material processing, Material production
- Yıl: 2008
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı magnezyotermik indirgeme (metal oksit, bor oksit ve magnezyum'un reaksiyonu) ile hacimsel tutuşma sentezi (HTS) ve mekanokimyasal yöntem (MKY) kullanılarak zirkonyum diborür (ZrB2) ile lantan hekzaborür (LaB6) ve seryum hekzaborür (CeB6) gibi diğer metal borürleri üretmektir.Hava ortamında HTS ile ZrB2 üretimi, MgO'e ek olarak yan ürünlerin, Zr2ON2 ve Mg3B2O6, oluşumu ile birlikte görülmüştür. Zr2ON2'ün oluşumu HTS deneylerinin argon atmosferinde yapılmasıyla engellenmiştir. Mg3B2O6'ın kolay giderilmesi için liç öncesinde ıslak öğütme uygulanmıştır. 5 M HCl içinde 2,5 saat yapılan liç MgO ve Mg3B2O6'ın giderilebilmesi için yeterli bulunmuştur. MKY ile 30 saatlik öğütme %10 fazla Mg ve B2O3 kullanıldığında ZrB2 üretmek için yeterlidir. MKY ürünleri 1 M HCl içinde 30 dakika liç edildiğinde, MgO kolayca giderilmiştir. ZrO2'in kararlılığından dolayı, her iki yöntemle de ZrO2'in tam indirgenmesi sağlanamamıştır. Bu yüzden, HTS veya MKY ürünlerinin liçinden sonra, son ürün ZrB2 ve ZrO2'ten oluşmaktadır.Her iki yöntemle de LaB6 ve CeB6 oluşumu birbirlerine çok benzemektedir. Mg3B2O6 her iki borürün HTS ile oluşumunda yan ürün olarak görülmüştür. Islak öğütmeden sonra, ürünler 1 M HCl içinde 15 saat liçe tabi tutulmuştur ve saf LaB6 veya CeB6 elde edilmiştir. ZrB2 üretiminde olduğu gibi, 30 saatlik öğütme bu börürlerin MKY ile oluşması için yeterlidir. 1 M HCl içinde 30 dakika liçden sonra, MgO giderilmiş ve istenen hekzaborür saf halde elde edilebilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to produce zirconium diboride (ZrB2) and other metal borides such as lanthanum hexaboride (LaB6) and cerium hexaboride (CeB6) by magnesiothermic reduction (reaction of metal oxide, boron oxide and magnesium) using volume combustion synthesis (VCS) and mechanochemical process (MCP).Production of ZrB2 by VCS in air occurred with the formation of side products, Zr2ON2 and Mg3B2O6 in addition to MgO. Formation of Zr2ON2 was prevented by conducting VCS experiments under argon atmosphere. Wet ball milling was applied before leaching for easier removal of Mg3B2O6. Leaching in 5 M HCl for 2.5 hours was found to be sufficient for removal of MgO and Mg3B2O6. By MCP, 30 hours of ball milling was enough to produce ZrB2 where 10% of excess Mg and B2O3 were used. MgO was easily removed when MCP products were leached in 1 M HCl for 30 minutes. Complete reduction of ZrO2 could not be achieved in either production method because of the stability of ZrO2. Hence, after leaching VCS or MCP products, final product was composed of ZrB2 and ZrO2.Formation of LaB6 and CeB6 were very similar to each other via both methods. Mg3B2O6 appeared as a side product in the formation of both borides by VCS. After wet ball milling, products were leached in 1 M HCl for 15 hours and pure LaB6 or CeB6 was obtained. As in ZrB2 production, 30 hours of ball milling was sufficient to form these hexaborides by MCP. MgO was removed after leaching in 1 M HCl for 30 minutes and the desired hexaboride was obtained in pure form.
Benzer Tezler
- 316L paslanmaz çelik üzerinde katodik ark FBB ve oxidasyon yöntemleriyle üretilen zirkonyum oksit kaplamaları özellikleri
Properties of zirconium oxide coatings on 316-L stainless steels produced by cathodic arc PUD and oxidation techniques
ERDEM ŞİRELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Metal nitrit komplekslerinin sulu ortamdaki ardışık oluşumunun iyon değiştirme yöntemi ile incelenmesi
An ion exchange investigation on the stepwise formation of complexes of metal-nitrite in aqueous solution
NEVİN ÖZTEKİN
- Zirkonyum hafnium nitrür kaplamaların mekanik ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
An investigation on mechanical and tribological properties of zirconium hafnium nitride coatings
ERDEM ATAR
Doktora
Türkçe
2004
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİ KAYALI
- A1-%3 Li-%0.15 Zr alaşımının mekanik davranışına yaşlanmanın etkisi
The Effect of ageing on the mechanical behavior of A1-3% Li-0.15% Zr alloy
JAFAR GHAEMİ GUİVİ