Synthesis and characterization of boron composite nanoparticles for wear and friction reduction
Aşınma ve sürtünmeyi azaltmak için bor kompozit nanotanelerin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 563867
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET POLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Amorf silika, Sodyum borat, Yüzey aşınması, Amorphous silica, Sodium borate, Surface wear
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Since most of the conventional lubricants reach their performance limits, new antiwear and extreme pressure (EP) additives are designed so that lubricants can minimize friction and wear when used in high temperature and pressure conditions. There is growing interest in the use of nanoparticles as an additive in lubricants. Due to its outstanding chemical properties, boron is frequently involved in the design of nanoparticles. Especially borate derivatives and hexagonal boron nitride (h-BN) have already taken their places in many lubricant formulations. The aim of this study was the production of silica-boron composite nanoparticles that can replace the phosphate-derived additives used in lubricant formulations and to provide the extreme pressure, antiwear and friction-regulating properties at the same time. For this purpose, the Stöber method that is used for silica production was modified to produce Si/Na-Borate nanoparticles. It was found that the synthesis of composite nanoparticles in desired size distribution and morphology as well as composite structures composed of Si and Na-Borate, was possible changing the amounts of ingredients and modes of addition. It was observed that the morphology and the chemical structure of these particles depend on the amount of Na-Borate (1, 3, and 5% w/w) and the addition type of Na-Borate (Direct, 500 PL/min, 5PL/min). Then composite nanoparticles were characterized using SEM, FTIR and ICP-MS and some tests were conducted to examine the structure of particles. The tribological performance of these particles tested using Four Ball Test method have shown that there is a significant improvement in the presence of these particles.
Özet (Çeviri)
.RQYDQVL\RQHO RODUDN NXOODQÕODQ \D÷OD\ÕFÕODUÕQ oR÷X SHUIRUPDQV VÕQÕUODUÕQD XODúWÕ÷Õ LoLQ \D÷OD\ÕFÕODUÕQ \NVHN VÕFDNOÕN YH EDVÕQo NRúXOODUÕQGD NXOODQÕOGÕ÷ÕQGD sürtünmH YH DúÕQPD\Õ PLQLPL]H HGHELOPHOHUL DPDFÕ\OD \HQL DúÕQPD |QOH\LFL (AW: Antiwear YH DúÕUÕ EDsÕQo (3 ([WUHPH 3UHVVXUH NDWNÕODUÕ WDVDUODQPDNWDGÕU 1DQRWDQHOHULQ \D÷OD\ÕFÕODUGD NDWNÕ RODUDN NXOODQÕPÕ NRQXVXQGD JLGHUHN DUWDQ ELU LOJL YDUGÕU gQHoÕNDQNLP\asal özellikleri nedeniyle bor, nanotanelerin WDVDUÕPÕQGDVÕNOÕNOD NXOODQÕOPDNWDGÕU. Özellikle borat türevleri ve hegzagonal bor nitrür (h-BN) KDOLKD]ÕUGa ELUoRN\D÷OD\ÕFÕIRUPOQGH\HULQLDOPÕúWÕU <D÷OD\ÕFÕIRUPODV\RQODUÕQGDNXOODQÕODQIRVIDWWUHYOLNDWNÕODUÕ ikame edebilecek, DúÕUÕEDVÕQoNRúXOODUÕQGDNXOODQÕODELOHFHN DúÕQPDYHVUWQPHönleyici |]HOOLNOHULQLD\QÕ DQGDVD÷OD\DELOHFHNERUOXQDQRWDQHOHULQUHWLPLYH\HQLQHVLO\D÷OD\ÕFÕODUGDNXOODQÕOPDVÕ bu tezin en önemli motivasyonudur Bu amaçla, silika nanotanelerin üretilmesinde NXOODQÕODQ6W|EHU\|QWHPLPRGLIL\HHGLOHUHN6L 1D-Borate QDQRWDQHOHULVHQWH]OHQPLúWLU .RPSR]LWQDQRWDQHOHULQLVWHQLOHQER\XWGD÷ÕOÕPÕQGDYHPRUIRORMLVLQGHVHQWH]OHQPHVLQLQ ELOHúHQOHULQ PLNWDUODUÕQÕQ YH VLVWHPH LODYH HGLOPH úHNOLQLQ GH÷LúWLULOPHVL ile mümkün ROGX÷XJ|UOPúWU .RPSR]LWQDQRWDQHOHULQPRUIRORMLVLYHNLP\DVDO\DSÕVÕQÕQVRG\XP borat (Na-Borat) çözeltisinin konsantrasyonu (kütlece % 1, 3 ve 5) ve sisteme eklenme úHNOLLOH (bir defada, 500 L /dk., 5 L /dk) GR÷UXGDQLOLúNLOLROGX÷X J|]OHPOHQPLúWLU Sentezlenen kompozit nanotaneler SEM, FTIR ve ICP-06 NXOODQÕODUDN NDUDNWHUL]H HGLOPLúYHWDQHOHULQ\DSÕVÕQÕLQFHOHPHNLoLQLODYHWHVtOHUGHJHUoHNOHúWLULOPLúWLU $\UÕFDVHQWH]OHQHQQDQRWDQHOHULQtribolojik performansÕ Dört BilyaTest yöntemi NXOODQÕODUDNWHVWHGLOPLúWLUYHWDQHOHULQ \D÷OD\ÕFÕODUÕQWULERORMLN|]HOOLNOHULQLJHOLúWLUGL÷L J|UOPúWU
Benzer Tezler
- Synthesis, development and characterization of some W-based compounds, composites and hybrid materials
Volfram esaslı bileşiklerin, kompozitlerin ve de hibrid malzemelerin üretimi, geliştirilmesi ve karakterizasyonu
SELİM COŞKUN
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Synthesis and characterization of hafnium boride-based ceramic powders
Hafniyum borür-esaslı seramik tozlarının sentezlenmesi ve karakterizasyonu
NAZLI AKÇAMLI
Doktora
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Synthesis, characterization and evaluation of skin tissue engineering potential of poly(lactic acid)-nanoclay composite scaffolds doped with various boron components
Çeşitli bor bileşenleri ile katkılandırılmış poli(laktik asit)-nanokil kompozit doku iskelelerinin sentezi, karakterizasyonu ve deri doku mühendisliği potansiyelinin değerlendirilmesi
SARA ASGHARI DILMANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Bor nitrür içerikli nemsiz proton iletken polimer membranlarin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of boron nitride based anhydrous proton conductive polymer membranes
KÜBRA ZEYNEP ASLIYÜKSEK
- Püskürtmeli kurutma ve termal bozunma prosesleri ile ZnO esaslı partiküllerin ve kompozit yapıların sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Characterization and synthesis of ZnO based particles and composite structures via spray drying and thermal decomposition processes
ŞEYMA DUMAN
Doktora
İngilizce
2016
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
