Investigation of the high temperature corrosion behavior of ceramic materials containing boron
Bor içerikli seramik malzemelerin yüksek sıcaklık korozyon davranışlarının incelenmesi
- Tez No: 328311
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ BÜLENT ÖNAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Korozyon, Yüksek sıcaklık, Corrosion, High temperature
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, bor içerikli üç bileşiğin (titanyum diborür, zirkonyum diborür ve bor karbür) yüksek sıcaklık oksidasyon davranışları incelenmiştir. Oksidasyon çalışmaları 300 ve 1200 Celcius derece arasındaki sıcaklıklarda çoğunlukla hava ortamında yapılmıştır. Bunlara ek olarak, bor içerikli malzemelerin iki uygulaması da incelenmiştir.Titanyum diborür ve zirkonyum diborür numunelerinin yüzeylerinde yüksek sıcaklıklarda, titanyum dioksit ve zirkonyum dioksit koruyucu katı oksitlerin oluştuğu gözlenmiştir. Bu iki borürün ağırlık artışları, sıcaklığa ve oksidasyon zamanına göre değişmiştir. Bor karbür katı oksidasyon ürünü oluşturamadığından, bu bileşiğin yüksek sıcaklık oksidasyon davranışı, bu çalışmadaki deney sıcaklıklarında ergiyen sıvı bor oksit fazının oluşumu ve buharlaşması ile kontrol edilmiştir. Oksitlenmiş borür tozlarının topaklaşması ve bor karbür numunelerinin hava su buharı ortamlarında uzun süren oksidasyon deneylerinden sonra ki ağırlık azalmaları, bu sıvı fazın varlığını işaret etmektedir. Oluşan katı, sıvı ve gaz oksidasyon ürünleri de, borürlerin oksidasyonunun kinetiğini etkilemiştir.Bor içerikli malzemelerin bir uygulaması olarak, vakum ark ergitme metodu kullanarak titanyum diborür bazlı kompozit malzeme üretimi çalışılmıştır. Deneyler, bu metodu kullanarak kütlesel ürünlerin üretiminin zor olduğunu göstermiştir. Bununla beraber, bu proses malzeme yüzeylerini iyileştirmek için kullanılabilir. Diğer bir uygulamada, termokimyasal olarak oluşturulan demir borür tabakasının, 800 Celcius derecede camsı fazlar da içeren oksidasyon ürünleri oluşturarak çelik altlığın oksidasyon direncini artırdığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this Thesis work, high temperature oxidation behavior of three boron-containing compounds; titanium diboride, zirconium diboride and boron carbide were studied. Oxidation studies were conducted mostly in air at temperatures between 300 and 1200 Celcius degrees. Additionally, two applications of boron-containing materials were also investigated.It was observed that solid and protective oxides titanium dioxide and zirconium dioxide formed over titanium diboride and zirconium diboride, respectively, at high temperatures. Weight gains of these two borides changed with changes in both the temperature and the oxidation time. Because boron carbide could not form solid oxidation products, its high temperature oxidation behavior was controlled by the formation and evaporation of boron-containing liquid phase such as boron oxide which was molten at the test temperatures of this study. The presence of a liquid phase was indicated by the agglomeration of the oxidized boride powders and by the weight losses of the boron carbide samples after their long-term oxidaton in both air and water vapor. Formation of the solid, liquid or gasesous oxidation products also affected the kinetic aspects of the boride oxidation.As an application of boron-containing materials, titanium diboride-based composite production by using the vacuum arc melting method was investigated. Experimental results conducted showed that processing of bulk products by this method will be difficult. However, the process can be applied to modify material surfaces. In the other application, thermochemically formed iron boride layer was observed to decrease the oxidation attack of the steel substrate at 800 Celcius degrees, in air, by forming protective oxidation products containing glassy phases.
Benzer Tezler
- Yüksek sıcaklıklarda ısı yalıtımı ve korozyona dayanıklılık sağlayan metalik ve seramik katmanlı yüzey kaplamalarının bozunma nedenleri ve önleme yöntemlerinin incelenmesi
Investigation of the degradation and protection of the heat and corrosion resistant high temperature metallic and ceramic surface coating
VOLKAN KARADAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. BÜLENT ÖNAY
- Uygulanan farklı hızlandırma voltajı türlerinin KA-FBB yöntemi ile üretilen Ti ve TiAlN kaplamaların korozyon davranışları üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different bias modes applications on the corrosion behavior of Ti and TiAlN coatings produced by CA-PVD technique
DİLAN ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Nitrür esaslı seramik ince film kaplamaların deniz suyu ortamındaki tribokorozyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of tribocorrosion behaviour of nitride based ceramic thin film coatings in sea water
SABRİ ALKAN
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBartın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SABRİ GÖK
- Farklı sac kalıp malzemeleri üzerine elektrospark biriktirme yöntem parametrelerinin araştırılması
Investigation of electrospark deposition method parameters on different sheet mold materials
ORHAN DEMİRBİLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECİP ÜNLÜ
- Nitrür esaslı sert seramik ince film kaplamaların oksidasyon davranışları
Oxidation behaviours of nitride based hard ceramic thin film coatings
NURİ SOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN