Conducting fto coatings produced using ultrasonic spray pyrolysis for heating applications
Isıtıcı uygulamaları için ultrasonik sprey piroliz yöntemiyle üretilen iletken fto kaplamalar
- Tez No: 520836
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET MACİT ÖZENBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Enerji, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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 tez çalışmasında, flor katkılı kalay dioksit (FTO) tabakaları, ultrasonik sprey piroliz tekniği (USP) kullanılarak AISI 304 paslanmaz çelik altlıkların yüzeyleri üzerine kaplanmıştır. Çeliğin iletken olması sebebiyle FTO katmanının olası dielektrik çökümünün üstesinden gelmek için dört farklı aday yalıtkan ara katman belirlenmiş ve kaplanmıştır. Aday katmanlar TiO2, MgO, Al2O3 ve SiO2 olarak seçilmiş ve bu katmanlar arasından, sadece TiO2 paslanmaz çelik üzerinde başarılı bir şekilde kaplanmıştır. TiO2 katmanının gösterdiği yüksek kalite, homojen ve sürekli morfolojiyi diğer oksitler, belirlenen deney şartları altında gösterememiştir. TiO2 ara katmanının belirlenmesinden sonra SEM analizi yapılarak, FTO ve TiO2 katmanları için bireysel kalınlıklar tespit edilmiştir. Isıtma deneyi sonuçları, 660 nm kalınlığa sahip TiO2 ara katman ile 160 nm kalınlığındaki FTO tabakasının elektriksel çöküme uğramadan 300 oC'ye 10 V ile ulaşılabildiğini göstermiştir. Uygulanan elektriksel enerjinin ısıya dönüşümü hususunda, yapılan deneyler ve verimlilik hesaplamaları çerçevesinde AISI 304 paslanmaz çeliğin verimliliği %7.3 iken, FTO kaplamaya sahip olan örneğin verimliliği %28.6 olarak bulunmuştur. Ayrıca, tekrarlı ısıtma deneyleri ve nem testi, FTO kaplamaların döngüsel yüklemelere ve nemli ortamlara karşı dirençli olduğunu kanıtlamıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, fluorine doped tin dioxide (FTO) coatings were deposited on AISI 304 stainless steel (SS) substrates using ultrasonic spray pyrolysis (USP) technique. Four different candidate insulating intermediate layers of TiO2, MgO, Al2O3 and SiO2 were selected and coated on AISI 304 using USP and investigated in order to overcome dielectric breakdown of FTO layer due to conductive nature of stainless steel substrate under the applied voltage. After the optimization of the process parameters for the depositions, only TiO2 layer was successfully deposited while other oxides did not form continuous films on AISI-304 SS surface despite the efforts. SEM analysis, supported by back-scatter imaging, revealed thickness values of the layers for FTO and TiO2, individually. Heating performances of the samples with various sheet resistance values were examined under various applied voltages. Heating experiments showed that 300 oC can be reached with 10 V of applied voltage without occurrence of an electrical breakdown of FTO coating having 160 nm thickness with TiO2 intermediate layer of 660 nm. 28.6% efficiency of converting electrical energy into heat was calculated for thin FTO film while stainless steel showed only 7.3% efficiency. Also, cyclic heating experiments and humidity test indicated that FTO coatings are resistant against cyclic loadings and humid environment.
Benzer Tezler
- Fabrication and electrical characterization of sonochemically grown nanostructured ZnO dye sensitized solar cells
Sonokimyasal metodla büyütülmüş ZnO nano yapılı boya duyarlı güneş pillerinin fabrikasyonu ve elektriksel karakterizasyonu
TELAT GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiGediz ÜniversitesiNanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YAVUZ BAYAM
- Çinko oksit (ZnO) nanoyapıların organik güneş pillerinde uygulaması
Organic solar cells on ZnO nanostructures
FARUK BALLIPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Geçirgen ve iletken elektrot olarak karbon nanotüp katkılı indiyum kalay oksit ince filmlerin geliştirilmesi
Development of carbon nanotube doped indium tin oxide transparent conductive electrode
GÖKÇEN GÖKÇELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ
- 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
- Atık döküm malzemelerinden katma değerli kimyasal inorganik cam kaplama malzemelerinin üretimi
Production of value added chemical inorganic glass coating materials from waste casting materials
DOĞUKAN İLBEY ÖREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÖZKAN TOPLAN