FBE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Yazar "Açma, Mahmut Ercan" ile FBE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAlüminyumun Geri Dönüştürülmesi Ve Özelliklerinin Geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-12-16) İzgi, Necdet ; Açma, Mahmut Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingAlüminyum metalinin üretimiyle ilgili kitapların hepsi önceleri doğal ham maddelerden geri kazanımı üzerinde odaklanmıştır. Alüminyumun ana doğal cevheri hidratlı alüminyum oksit içeren bir maden olan boksittir. Alüminyum Bayer prosesi olarak bilinen (Wolf ve Hoberg, 1997), safsızlıkların geride bırakılarak alüminyumun çoğunluğunun çözündüğü seçici bir çökeltme işlemiyle boksitten kazanılmaktadır. Alüminyum, alüminyum hidroksit olarak çökeltilerek solüsyondan geri kazanılır. Ardından hidroksit kurutulur ve saflaştırılmış alümina elde etmek için kalsine edilir. Kalsine edilen alümina kriyolit (Na3AlF6) bazlı ergiyik tuz elektroliti içeren elektrolitik hücrelere beslenir. Alümina kriyolit içinde çözünür ve ergiyik alüminyum metali ve karbondioksit gazı oluşturacak biçimde elektrolize olur. Bu proses 1800 li yılların sonlarından bu yana itibaren alüminyum metalinin üretilmesinde birincil yöntem olarak kullanılagelmiştir ve daha uzun bir süre daha bu rolü sürdüreceğe benzemektedir. Bu tez hurda alüminyumun geri dönüşüm sürecine göre okuyuculara rehberlik edecektir. Tez cevher gövdesinde yer alan “minerallerin” (alüminyum alaşımları) tanıtımıyla başlayacak ve içinde hurda alüminyum barındıran çeşitli “madenleri” tanıtacaktır. Ardından, hurda alüminyumu katışık olduğu diğer maddelerden ayırmak için kullanılan uygulamaları ve kaplamalardan ve diğer safsızlıklardan arındırma yöntemlerini ele alacaktır. Devamındaki bölümler de ise geri kazanımı yapılan hurdanın yeniden eritilmesinde kullanılan fırınları ve alüminyumun saflığını ve kalitesini arttırmak için kullanılan rafine etme tekniklerini anlatacaktır.
-
ÖgeAtık Banyo Çözeltilerinden İyon Değişimi İle Altın Kazanımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-07-13) Buluş, Egemen ; Açma, Mahmut Ercan ; 10116762 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringAltın, atom ağırlığı 197, kimyasal sembolü Au olan, yumuşak, biçimlendirilebilir, parlak sarı renkte ve çok değerli bir metaldir. Altın, güzel görünümlü rengi sebebiyle sıklıkla dekoratif amaçlar doğrultusunda bir kaplama metali olarak kullanılmıştır. Bunun yanında altın geçmişten beri kıymetli bir metal olarak benimsenmiş ve mücehverat, takı yapımı için kullanılagelmiştir Altın, günümüzde, geçmişteki kullanım amacından ziyade, sınai amaçlar doğrultusunda kullanılır duruma gelmiştir. Bilhassa uzay teknolojisinde, elektronik sanayinde altın, kararma ve donuklaşma direnci, kolayca lehimlenebilmesi, yüksek elektriksel iletkenliği ve kızılötesi (sıcaklık) yansıtıcı özellikleri ile giderek kendisine daha fazla kullanım alanı bulmaktadır. Altın geri kazanımı işleminde pek çok yöntem bulunmaktadır, bunlardan bazıları yıkama, iyon değişimi ve adsorplamadır. Altın adsorplama işleminde aktifleştirilmiş karbon, ticari sorbentler, mantarsı biyokütleler gibi pek çok malzeme kullanılabilmektedir. Literatür çalışmaları ve altın kazanımı konusunda faaliyet gösteren şirketlerin uygulamalarına bakıldığında, altın kazanımı konusunda yıllardır kullanılagelmekte olan ve verimini kanıtlamış ticari iyon değişim sorbentlerinin kullanımı, oldukça sık görülen ve mantıklı bir yöntemdir. Bu ticari amaçlı hazırlanmış sorbentler, oldukça yüksek kazanım yüzdelerine sahip, kolay ulaşılabilir ve yeniden kullanılabilirdirler. Bu ticari amaçlı sorbentler, değerli metal kazanımında kullanım ile birlikte aynı zamanda yer altı sularından fenol, Bisphenol-A gibi zararlı maddelerin uzaklaştırılması uygulamalarında da sıklıkla karşımıza çıkmaktadırlar. Bu çalışmada, çapraz bağlı polistiren matriksli, zayıf bazik bir iyon değişim sorbenti olan, Lewatit MP 62 WS isimli Lanxess Kimya sorbenti ile yapılan altın adsorplama işlemleri sonucunda, yüksek verimli bir geri kazanıma ulaşmak amacıyla optimum koşullar belirlenmiştir. Bu ideal koşullar, sorbent miktarı, çözelti miktarı, süre, sıcaklık ve stok çözelti konsantrasyonu gibi fiziksel etkiler şeklinde açıklanmıştır. Adsorpsiyon işlemlerinin tamamlanması sonrasında, atomik adsorpsiyon spektrometresi aracılığıyla çözeltilerin içerisinde ne kadarlık bir altın konsantrasyonu kaldığı belirlenmiştir. Daha sonra, bu adsorpsiyon işlemleri sonucu elde edilen veriler, adsorpsiyon karakteristiklerini tanımlamakta sıklıkla kullanılan Freundlich ve Langmuir izoterm modellerine uyarlanmış ve bu modellerden hangisiyle daha yüksek oranda bir uyumun görüldüğü gözlemlenmiştir. Lewatit MP 62 WS ile siyanürlü atık banyo çözeltisinden altın kazanımında, adsorpsiyonun karakteristik olarak Langmuir izoterm modeliyle daha yüksek bir uyum gösterdiği görülmüştür, bu da adsorpsiyonun, adsorbent yüzeyinde, sabit bir sayıda, hepsi aynı enerjiye sahip ulaşılabilir alanlarda gerçekleştiğini, tersinir olduğunu ve tek katmanlı olduğunu ifade etmektedir. Adsorpsiyon işlemlerinden sonra desorpsiyonun kral suyunda gerçekleşip gerçekleşmediğinin teyidi için 84 saat sure, 0,5 gr sorbent, 45 °C sıcaklık ve 411,6 ppm altın konsantrasyonuna sahip çözelti ile gerçekleştirilen adsorpsiyon deneyleri sonucu elde edilen sorbent, 500 ml kral suyunda 2 saat süre ile muamele edilmiş ve kral suyuna geçen altın konsantrasyonu AAS analizi ile incelenmiştir.
-
ÖgeAtık Fe-mo-co Ferro Alaşımının Liç Kinetiği Ve Ürün Kazanımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-07-15) Kartun, Aras ; Açma, Mahmut Ercan ; 10116772 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringFerromolibden alaşımları günümüzde çelik üretimi için çok önemlidir. Çelik üretimi sırasında ferromolibden alaşımı ilavesiyle molibden çelik yapısına katılabilmektedir. Hatta saf molibden ilavesine göre çelik içerisine ferromolibden katılması, çok daha kolay çözünme sağladığından çoğu tesiste tercih edilmektedir. Kobalt da aynı molibden gibi alaşımlamada sıklıkla kullanılmaktadır. Kobaltı da yapısında bulunduran ferromolibden alaşımlarının üretimi sırasında önemli miktarlarda atık alaşımlar oluşabilmektedir. Bu atık alaşımların tekrar değerlendirilmesi ve içeriğinde bulunan metallerin ticari ürünler halinde kazanılması günümüz metal sektörü için önemli bir konudur. Bu tez çalışmasının amacı da atık haldeki demir, kobalt, molibden içeren ferro alaşımın hidrometalurjik yöntemle çözeltiye alınmasının ve bu metallerin her birinin ticari ürünlere dönüştürme deneylerinin incelenmesidir. Çevreci bir metalurjik üretim yöntemi olan hidrometalurjik üretim yöntemi deneyler boyunca kullanılmıştır. Deneyler, 100 ml’lik balonjojeler içerisinde, su ile ısıtmalı bir sistemle gerçekleştirilmiştir. Deneylerde çözeltiye almak için H2SO4 ve HNO3 asitleri kullanılarak, oksitleyici etkisi, sülfürik asit konsantrasyonu, karıştırma hızı, katı-sıvı oranı, çözümlendirme süresi ve sıcaklığı parametreleri incelenmiştir. Sıcaklık ve zaman bazlı deneyler sonucu liç kinetiği ortaya çıkarılmıştır. Bileşimde bulunan üç ana metalin de çözeltiye alınması için gerekli tepkimelerdeki aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalarda, 33,36 kJ, 19,51 kJ ve 25,62 kJ aktivasyon enerjileri bulunmuştur. Çözünme mekanizmasının difüzyon kontrollü olduğu ortaya konulmuştur. Jander Üç Boyutlu Model’i tek tek üç metale de uygulanmış, bulunan değerlerden yapılan yorumla modelin difüzyon kontrollü mekanizmaya uyduğu kanıtlanmıştır. Çözünme gerçekleştirildikten sonra elde edilen, çözünen üç ana metali barındıran çözeltilerden uygun proses şartlarında, ticari safiyette MoS3, Fe2O3, Co(OH)2 kimyasalları elde edilmiştir.
-
ÖgeBaca Gazındaki Düşük So2' Nin Kalsine Dolomit Kullanılarak Tutulması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-06-20) Başlayıcı, Serkan ; Açma, Mahmut Ercan ; 10040733 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringGün geçtikçe sanayileşen ülkemizde Kükürt dioksit emisyonları ciddi sorunlar teşkil etmeye başlamıştır. Artan nüfusa bağlı olarak artan enerji ihtiyacının karşılanması için kullanılan katı yakıtlar temel Kükürt dioksit emisyonunu arttırıcı kaynaklardır. Kükürt dioksit emisyonlarını azaltmak için tüm dünyada ciddi çalışmalar yapılmaktadır. Özellikle katı yakıt tüketerek enerji üreten sistemler ve orta-küçük ölçekli sanayi kuruluşları için kükürt dioksitin doğaya direk verilmesini önleyici sistemler geliştirilmektedir. Dünya genelinde kükürt dioksit emisyon değerleri düşüş eğilimi göstermekle birlikte ülkemizde bu eğilim görülememektedir.Bu yüzden Kükürt dioksit emisyon değerlerini düşürmek amacıyla çalışmalar yapılması gerekmektedir. Kütahya Yaylababa dolomitinin ve Küre pirit konsantresinin minerolojik incelemeleri yapılmış tane boyutları belirlenmiş ve kimyasal analizleri yapılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda dolomitin SO2 tutma verimi belirlenmiştir.
-
ÖgeÇaldağ Lateritik Nikel Cevherlerinden Hidrometalurjik Yöntemlerle Nikel Ve Kobalt Eldesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-06-20) Çoban, Ozan ; Açma, Mahmut Ercan ; 10040847 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringNikel oldukça geniş kullanım alanlarına sahip bir metal olması ile birlikte Türkiye’de özellikle lateritik formda oldukça değerli cevherleri bulunmaktadır. Düşük tenörlü de olsa bu cevherlerden hidrometalurjik proseslerle ekonomik şekilde nikel ekstraksiyonu mümkündür. Bu anlamda Manisa Çaldağ’dan alınan limonitik formda lateritik nikel cevherlerine atmosferik basınç sülfürik asit liçi ve asitle muamele-kavurma-liç şeklinde 2 ayrı hidrometalurjik proses uygulanmıştır. Bu cevherin metal içerikleri %1,41 Ni, %0,062 Co, %24,94 Fe, %0,001 Cu, %3,53 Mg, %0,29 Mn, %2,11 Al olarak tespit edilmiştir. Çaldağ lateritik yatağı rezervi ise 33 milyon tondur. Yaptığımız bu çalışmada lateritik cevhere öncelikle atmosferik basınç asit liçi uygulanmış ve liç süresi, liç sıcaklığı, asit konsantrasyonu, tane boyutu ve pülpte katı yoğunluğu gibi parametrelerin nikel ve kobalt kazanımındaki etkisi incelenmiş ve optimize edilen bu parametrelere göre 150 g/lt asit konsantrasyonunda, 800C liç sıcaklığı ve 120 dakika liç süresinde, %10 pülp yoğunluğu ile tane boyutu 0,074 mm’nin altında %69,89 Ni ve %62,80 Co liç verimleri elde edilmiştir. Daha sonra asitle muamele-kavurma-liç prosesi uygulanarak asit miktarı, kavurma sıcaklığı, kavurma süresi, liç süresi, pülp yoğunluğu gibi parametrelerin nikel ve kobalt kazanımındaki etkisi incelenmiş ve optimize edilen bu parametrelere göre cevher ağırlığının 1,5 katı asit miktarı, 3000C kavurma sıcaklığı ve 60 dakika kavurma süresi, kavurma sonrası 30 dakika liç süresi ve 0,125 g/lt pülp yoğunluğunda %76,80 Ni ve %45,75 Co liç verimleri elde edilmiştir. Elde edilen bu sonuçlara göre; direkt olarak sülfürik asit ile liç yerine asitle muamele-kavurma-liç prosesi uygulanarak nikel ve kobalt liç verimlerinin artırılabileceği görülmüştür. Optimum koşullarda bu prosesle çözeltiye alınan nikel ve kobaltın çözeltiden alınabilmesi için yapılan çöktürme deneylerinde öncelikle H2O2 kullanılarak oksitleme, daha sonra NaOH kullanılarak götit formunda çöktürme yoluyla demir giderme işlemi uygulandıktan sonra yine NaOH kullanılarak karışık hidroksit çöktürme yöntemiyle nikelin %90,81’i, kobaltın ise %75,22’sinin çöktürüldüğü gözlemlenmiştir.
-
ÖgeÇelik Malzemelerde Hasar Analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-01-30) Aksoy, Aycan ; Açma, Mahmut Ercan ; 10063172 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringMühendislik uygulamalarında her ürün tasarım, imalat safhalarından sonra kullanılır. Aynı zamanda her ürüne ekonomik çalışma süresi belirlenmiştir. Bu süre sonunda malzemeninhasara uğraması beklenebilir. Ancak, ekonomik ömür dolmadan hasarın ortaya çıkması imalatçı ve işletmeciler tarafından istenmez. İstenmeyen bu durumların tekrarlanmaması için hasar analizi yapılarak, gerekli tedbirlerin önceden alınması sağlanmalıdır. Bu sebeple bir gurup hasarlı çelik parçanın hasar analizi tez çalışmasına konu edilmiştir. Tez çalışması içerisinde incelenen numuneler, çeşitli kuruluşlardan temin edilmiş 14 farklı hasarlı çelik parçadır. N1 ve N2 numuneleri sıcak iş takım çeliğinden imal edilmiştir. N1 ekstrüzyon kalıbı olup, profil çekimi sırasında kırılarak hasara uğramıştır. N2 kesme sırasında çatlamıştır. N3-N6 numuneleri terminal kesme kalıplarıdır. N3-N5 yüksek hız çeliği kalitesinde toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir. N6 numunesinin analizi alınamamıştır. N3 ve N5 numuneleri aşınma, N4 ısıl işlem çatlağı ve N6 kırılma sebebiyle hasara uğramışlardır. N7 soğuk iş takım çeliğinden imal edilmiş merdane olup çatlak tespit edilmiştir. N8 sıcak iş takım çeliğinden üretilmiş olan çalışma sırasında kırılan şekillendirme kalıbıdır. N9 kuru yük gemisinin piston koludur. Saplama deliğinden çatlayarak hasara uğramıştır. N10 bir tersanede kızağın üzerinde çalışan gentry vincinin kancasıdır. Kanca gemi bloğunun kaldırılması sırasında üzerinde yük varken kopmuştur. N11 hidroelektrik santrali cebri borusudur. Conta ayar işlemleri yapılırken kaynaklı bölgede patlama ile hasara uğramıştır. N12 bir geminin şaftıdır. Gemi seyir halinde iken şaft kırılarak kullanılamaz duruma gelmiştir. N13 bir manşon olup, kullanılmadan önce ısıl işleme tabi tutulmuş ve çatladığı için kullanılmamıştır. N14 bir kuru yük gemisinin piston kolu üzerindeki saplamadır. Kuru yük gemisiyüklü ve seyir halindeyken bu saplama kırılmıştır. Hasar analizi çalışmalarına hasarlı parçaların gözle incelenmesi, parça ve hasar hakkında bilgi alınması, gereken tespitlerin yapılması ile başlanmıştır. Çalışmaların ikinci adımında hasarlı parçaların uygun bölgelerinden numuneler alınmıştır. Numune alma işleminden sonra, hasar analizinde kullanılmak üzere; spektrometre ile kimyasal analiz, yüzey ve mikro sertlik ölçümleri, stereo mikroskop, optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile metalografik incelemeler yapılmıştır. Elde edilen veriler değerlendirilerek her bir parça için hasarın cinsi, sebebi ve mekanizması tespit edilmeye çalışılmıştır. Buna göre, genel olarak numunelerde meydana gelen hasarın sebepleri yanlış malzeme seçimi, hatalı ısıl işlem, çalışma şartlarının uygunsuzluğu, üretim hataları ve korozyon olarak sıralanabilir.
-
ÖgeHurda Altının Çeyrekleme Yöntemiyle Saflaştırılmasının İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-06-28) Kalender, Asel ; Açma, Mahmut Ercan ; 10115114 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringBu tez çalışmasında hurda altının saflaştırılmasında kullanılan en klasik yöntemlerden biri olan kuartasyon-çeyrekleme işlemi deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla piyasadan elde edilen saf altın, gümüş ve bakır İstanbul Kuyumcukent’te bulunan bir altın tesisinde alaşım haline getirilmiş ve bu alaşımlar nitrik asitte ortam sıcaklığında çözülerek değişik sonuçlar elde edilmiştir. Deneyler öncesi çeşitli oranlarda altın, bakır ve gümüş içeren kuartasyon alaşımları şalomalı pota sisteminde ergitilerek üretilmiş, 2 gram mertebesindeki alaşım numuneleri kalıplara dökülerek hazırlanmıştır. Deneylerde ikili ve üçlü alaşım tipleri kullanılmıştır. Bu alaşımlarda bakır ve gümüş oranları % 15 ile % 85 arasında değiştirilmiştir. Deneylerde kullanılan üçlü alaşımlarda alaşım metal miktarının ve türünün etkisi, kullanılan asit miktarının etkisi ve alaşımın yüzey alanının çözünme hızlarına etkisi ölçülmüş, optimal sonuçlar elde edilmeye çalışılmıştır. Ortam sıcaklığı ve HNO3 miktarı sabit tutularak yapılan üçlü alaşımlı deneylerde, alaşımdaki gümüş miktarının artmasıyla rafinasyon amaçlı çözme işleminin güçleştiği tespit edilmiştir. Au-Ag-Cu alaşımlarında gümüş miktarı % 15’ten fazla olduğunda çözünme hızlarında önemli düşüşler kaydedilmiştir. Bunun nedeni, Cu-Ag ikili faz diagramında alaşımdaki gümüş miktarının artmasıyla beta türündeki katı eriyik miktarının artışı nedenli olduğu saptanmıştır. Bakırda ise tam tersi bir etki gözlenmiştir. Üçlü alaşımların %15’ten daha fazla ilavesiyle alaşımın çözünme hızı orantılı olarak artmaktadır. Üçlü kuartasyon alaşımlarında, seyreltici alaşım miktarı bakır lehine arttırılsa bile alaşımın tam olarak çözülmesinin uzun zaman aldığı tespit edilmiştir. Bu nedenle, diğer bir deney grubunda ikili kuartasyon alaşımlarının davranışları incelenmiştir. Yapılan deneylerde, pratik uygulamadan da bilindiği gibi çözünme sırasında altının alaşımdan tam olarak serbestleşebilmesi için alaşımdaki altın miktarının % 25 veya daha az olması gerektiği deneysel sonuçlarla da doğrulanmıştır. İkili alaşımlarla yapılan deneylerde gümüşün daha iyi bir çözünme randımanı sağladığı tespit edilmiştir. Örneğin, ortalama % 25 Au-% 75 Ag içeren alaşım gram başına 12,5 g nitrik asit kullanımıyla 10 dakikada tamamen çözeltiye alınırken aynı bileşime sahip bakırlı alaşımda, gram alaşım başına asit tüketimi 15 g nitrik asittir. Bu sonuç irdelendiğinde bakırın gümüşe nazaran biraz daha aktif metal olmasından dolayı daha hızlı çözünmesi gerektiği öngürülebilir ancak nitrik asitli ortamda gümüşün çözeltiye +1 değerlikli bakırın ise +2 değerlikli olarak geçmesi, gümüşün neden daha iyi bir çözünme performansı gösterdiğini açıklamaktadır. Bir başka deneysel çalışma serisinde ise ikili alaşımlar kullanılarak alaşımın yüzey alanının çözünmeye etkisi incelenmiştir. Optimal şartlarda yapılan bu deneylerde bakırlı alaşımın çözünme hızı 0,095 g/cm2.dk, gümüşlü alaşımın ise 0,108 g/cm2.dk olarak bulunmuştur. Deneylerin yapıldığı şartlarda gümüşlü ikili alaşım, bakırlı ikili alaşıma göre %14 oranında daha hızlı çözünmektedir. Altını kuartasyon yöntemiyle saflaştırılmasında pratik uygulamada 99,9‘un üzerinde safiyette elde etmek için alaşımlandırma ve çözme tekrarlı olarak yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında yapılan deneylerde, elde edilen optimal şartlarda bir seferde saf altını elde etmek mümkün olmuştur. Örneğin % 15 Au-% 85 Ag içeren alaşımın gram başına 12,5 gram HNO3 ilave edilerek 10 dakikalık çözme süresi sonunda elde edilen altın pudrasının safiyeti %99,97’dir.
-
ÖgeHurda Katalitik Konvertörlerden Hidrometalurjik Yöntemler İle Platin, Paladyum Ve Rodyumun Geri Kazanımı Ve Optimizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-06-17) Akmırza, Uğur ; Açma, Mahmut Ercan ; 10074963 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringKatalitik konvertörün kullanılmasının sebebi otomobilden çıkan zararlı gazları minimize etmek suretiyle insanı ve çevreyi korumaktır. Motorda yanan hava yakıt karışımı, karbondioksite (CO2), suya (H2O), karbonmonoksite (CO), azotoksite (NOx) ve hidrokarbona (HC) dönüşür. Bunlar içerisinde CO, NOx, HC doğa ve insan sağlığı için zararlı gazlardır. İşte bu zararlı gazları zararsız hale dönüştürmek için katalitik konvertör (katalizör) kullanılır. Katalitik konvertörlerde katalizör olarak platin, paladyum ve rodyum kullanılmaktadır. Katalitik konvertörlerde bulunan platin grubu metallerin (PGM) gerek doğada az bulunması, gerekse yüksek fiyatlı olması atıklardan geri kazanımını cazip hale getirmiştir. Bu çalışmada hurda katalitik konvertörlerden PGM’ in geri kazanımı hidrometalurjik yöntem ile incelenmiştir. Çalışma kapsamında ayrıca hurda durumundaki katalitik konvertörlerin detaylı fiziksel ve kimyasal karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Katalitik konverter yapısını oluşturan bileşenler XRD yöntemiyle tespit edilmiş, içeriğinde bulunan platin, paladyum ve rodyum metallerinin miktarları da AAS ve ICP-MS yardımıyla karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Tasarlanan yeni alternatif geri kazanım methodun da HNO3 oksitleyici ajan olarak kullanılmaktadır. Böylelikle kimyasal proses sonucunda olaşabilecek hava kirlilikleri ve çevresel zarar minimuma indirilmektedir. Öğütülmüş katalitik konvertör tozunun 700 ˚C’ de 1 saat karbon giderme işleminden sonra 5 gr numune 60 ml HCl, 60 ml HNO3 kullanılarak hazırlanan reaktif kompozisyonunda 75 ˚C’ de 45 dakika liç işlemi uygulanması sonucu platin ve paladyum geri kazanımı % 99’luk bir verimle rodyum geri kazanımı %47’lik bir verimle gerçekleştirilmiştir. Elde edilen çözeltiden %99’luk bir verimle aluminyum kullanılarak platin, paladyum ve rodyum geri kazanılmıştır.
-
ÖgeMagnezyum alaşımlarının farklı yöntemlerle hidroksiapatit kaplanarak korozyon hızının belirlenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Başlayıcı, Serkan ; Açma, Mahmut Ercan ; 671454 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiBu tez kapsamında, AZ31 ve AZ91 magnezyum alaşımlarının biyobozunur implant malzemesi olarak kullanılabilmesi için hidroksiapatit (HA) ile kaplanarak, in-vitro korozyon davranışları belirlenmiştir. Son yıllarda ortopedik cerrahide kullanılan kortikal vida ve plakaların biyobozunur olarak üretilmesi üzerine çalışmalar araştırmacılar tarafından yapılmaktadır. Biyobozunur implantın avantajı, takılan implantın geri çıkarılması gerekliliğini ortadan kaldırmasıdır. Ayrıca Magnezyumun Elastisite modülünün ve mekanik özelliklerinin insan kemiğine yakın olması sonucunda, literatürde "stress shielding" olarak adlandırılan yükü sürekli olarak implantın taşıması sonucu kemiğin tembelleşmesi olayının önüne geçilmesi amaçlanmıştır. Bu tez kapsamında, AZ31 ve AZ91 magnezyum alaşımlarının hidroksiapatit kaplanması, karakterizasyonu ve son olarak da korozyon davranışları incelenmiştir. Bu sayede biyobozunur implant malzemesi olarak kullanılabilecek Magnezyum alaşımları için en uygun kaplama koşulları belirlenmiş ve ilerleyen süreçte yapılması öngörülen in-vivo testler için optimum kaplama koşullarının neler olduğu belirlenmiştir. Tez kapsamında uygulanan yöntemlerin ana hatları şu şekildedir: detaylı literatür taraması; hammadde ve makine-teçhizatların temini; plazma sprey kaplama çalışmaları, elektrostatik sprey kaplama çalışmaları ve daldırma kaplama çalışmaları, nitel ve nicel analizlerin gerçekleştirilmesi; kaplama yöntemlerinin karşılaştırılması, tez çıktılarının yayınlanması. Özellikle sinterleme sıcaklığı ve süresinin belirlenmesi çok önemlidir. Çünkü literatürde çok farklı parametreler denenmesine rağmen ortak bir başarılı sonuç üzerinde uzlaşılamamıştır. Ülkemizdeki üniversiteler ve araştırma kurumlarında bu konu üzerine yapılmış herhangi bir güncel proje yer almamakta, sadece sınırlı sayıda yayın çalışması bulunmaktadır. Ayrıca uluslararası literatürde farklı yöntemlerle kaplama yaparak kıyaslama yapan çalışmalar son derece kısıtlıdır. Tez çalışmaları sonucunda elde edilen veriler ile yapılan yayın ile bilimsel ve akademik literatüre katkı sağlanmıştır. Bu çalışma sırasında, AZ31 ve AZ91'in hidroksiapatit kaplama işlemleri, karakterizasyonları ve korozyon davranışları incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı, biyobozunur implant malzemesi olarak magnezyum alaşımları için optimum kaplama koşullarını belirlemektir. Yapılan çalışma sonucunda korozoyon hızını azaltma bakımından üç yöntem kıyaslandığında en iyi sonucu atmosferik plazma sprey kaplama vermiştir. En iyi sonucu veren plazma sprey kaplamanın bir sonucu olarak, korozyon hızı yaklaşık 1,2 mm / yıl'dan 0,4 mm / yıl'a düşmüştür.
-
ÖgeSoğuk Çekme Metoduyla Üretilen Kaynak Tellerinde Görülen Hataların Belirlenmesi Ve Giderilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-06-16) Altun, Kıvanç ; Açma, Mahmut Ercan ; 10076453 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringGünümüzde kullanılan kaynak teknolojisi geliştirilmeden önce insanoğlu, yüzyıllar boyunca tek kaynak yöntemi olarak dövme işlemini kullanıyordu. Isıtıldıktan sonra dövülen metaller soğuyana kadar sıkışık biçimde tutularak birbirine kaynatılmış olurdu. Bu yöntemin icadının nasıl olduğu bilinmemekle beraber günümüze kadar ulaşmış metaller bize bu sonucu göstermektedir. Rönesans dönemi ile beraber ilerleyen teknoloji sayesinde dövme kaynağında yeni yöntemler geliştirilmiş, parçaların ısıtılması ve dövülmesi fırınlar içinde olmaya başlamıştır. Bu sayede işlem kolaylaşmış ve verimli hale getirilerek daha büyük parçaların da dövülmesine olanak sağlanmıştır. Günümüze ulaşan elektrik ark kaynağı teknolojisinin temeli 1782 yılında Prof. G. Lichtenberg tarafından atılmıştır. Elektriği kullanarak ark oluşturabilen ilk bilim adamı Sir Humphrey Davy olmakla birlikte, elektrik ark kaynağı ilk olarak 1865’de Wilde tarafından yapılmıştır. Bilim çevrelerinde büyük yankı uyandıran bu gelişmeler sonucunda günümüze en yakın ark kaynağını yapmayı başaran bilim adamları Benardos ve Olszewski’dir. 1887’de bu işlemleri için patent alan Benardos ve Olszewski kaynak işlemini karbon elektrod kullanarak yapmışlardır. Bu çalışmada izlenen gazaltı kaynak telleri için en önemli gelişmeyi gösteren kişi ise John C. Lincoln’dür. Koruyucu gaz olarak CO2 kullanan Lincoln 1918’de bu işlem için patent almıştır. Ark kaynağındaki ilerlemeler Dünya Savaşları ile artış göstermiş, uzun menzilde için üretilen uçak ve gemilerde kullanılmaya başlanmıştır. Soğuk tel çekme işlemi için ilk bulgular ise milattan önce 3000’li yıllarda Mısır’da kullanılan eşyalardan günümüze ulaşanlara dayanmaktadır. Bulgulara göre tel çekme için kullanılan ilk metallerden en önemlisi altındır. Önce şeritler haline getirilen altın ardından taşlar içinden geçirilerek altın haline getirilmektedir. Zamanla diğer metaller için de tel çekme işlemi uygulanmış ve yeni yöntemler ortaya çıkarılmıştır. Bu yöntemlerin başında hadde malzemesi olarak demir kullanılması gelmektedir. Sert taşın sürekli aşınması ve kırılması teknolojiyi bu yöne doğru ilerlemeye zorunlu kılmıştır. Hadde malzemesinin değişmesi ile birlikte işlemin daha da kolaylaşması için telin kayganlaştırılması üzerinde durulmuştur. İlk zamanlarda hayvan ve don yağları kullanılmıştır. Ardından toprak ve kil malzemelerin kayganlaştırmaya etkisi olduğu görülmüştür. Günümüz teknolojisinde ise kuru ve sulu çekme işlemleri için iki ayrı sabun çeşidi kullanılmaktadır. Kuru çekme sabunları genellikle kalsiyum sitearat ve xx sodyum sitearat bileşikleridir. Sulu çekme sabunu olarak ise karbon bağları bulunduran endüstriyel yağlardır. Bu çalışmada gazaltı kaynak teli üretimi sırasında görülen hatalar ve bunların giderilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda 4 ayrı tedarikçiden tedarik edilen 3Si1 ve 4 Si1 kalite filmaşinlere kimyasal analiz uygulanmış, mekanik testler yapılmış, metalografik incelemeler ve SEM incelemeleri ile mikroyapı ve inklüzyonlar araştırılmıştır. Toplamda; 46 numunede mikroyapı ve 65 numunede inklüzyon analizi yapılmıştır. Mikroyapılar ve inklüzyonlar tanımlanmış, boyut sınıflandırması yapılmıştır. Farklı üretim yöntemleri için görülen farklı inklüzyonlar tanımlanmıştır. Endüstriyel boyutlarda izlenen üretim sürecinde kopan tellerden, kopma bölgesine yakın olan yerden numuneler alınmıştır. Kopma yüzeyleri stereo mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Sonuç olarak 4 farklı kopma türü tanımlanmıştır. Bu türler noktasal inklüzyon kaynaklı kopma, bölgesel inklüzyon kaynaklı kopma, delaminasyon kopması ve boyun vererek kopmadır. Kopma türlerinin tipik karakteristikleri belirlenmiş, nedenleri ve giderilmesi hakkında yorumlarda bulunulmuştur. Bu 4 türden en çok görülen ve en önemli ikisinin inklüzyon kaynaklı kopmalar olduğu görülmüştür. Diğer iki kopma türü ise daha az görülmekle beraber sebebi; üretim sürecinde yaşanan makine, çekme haddeleri ve sabun çözeltileridir.
-
ÖgeSoğuk Haddelenmiş 3003, 3105, 3005 Alüminyum Alaşımlarında Alaşım Elementi Olarak Magnezyumun Etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-06-25) Ataşen, Uğur ; Açma, Mahmut Ercan ; 10075853 ; Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ; Metallurgical and Materials EngineeringHafiflik, yüksek mukavemet ve korozyon direnci gibi özellikleri sayesinde geniş bir kullanım alanına sahip olan alüminyum metali, farklı alaşım elementleri ilave edilerek farklı özellikler de kazanabilmektedir. Genel olarak Mn serisi olarak bilinen 3xxx serisi alaşımlar ambalajdan, otomotiv endüstrisine, dış cephe kaplamadan, cam çıtasına kadar geniş bir yelpazede kendisine kullanım alanı bulmaktadır. Mn ilavesiyle folyo malzemesi olarak kullanılabilen 3003 alaşım, Mg ilavesiyle otomotiv endüstrisinde ısı kalkanı olarak kullanılan 3005 alaşım, Mn ve Mg ilavesiyle kompozit panel olarak kullanılan 3105 alaşım bunlara birer örnek olarak gösterilebilir. Her alaşımın içerisinde yaklaşık olarak aynı miktarda bulunan Fe ve Si elementlerinin yanına ilave edilecek farklı alaşım elementleri ile istenilen özelliklerde alaşım üretebilmek mümkün hale gelmektedir. Bu çalışmada; ikiz merdane döküm tekniğiyle üretilmiş olan 3003, 3005 ve 3105 alüminyum alaşımlarında alaşım elementi olarak Mg'nin ne gibi etkilerde bulunduğu incelenmiştir. 6 mm döküm kalınlığında alınan numuneler sırasıyla farklı sıcaklıklarda homojenizasyon tavı işlemi görmüş, arkasından test hadde cihazında 2 mm kalınlığına 1 pas haddelenmiş, bu kalınlıkta bir ara tav işlemine tabi tutulduktan sonra 0,50 mm kalınlığına bir pas daha haddelenmiş ve nihai tav işlemi görerek proses sonlandırılmıştır. Çalışmamızda Mg'nin tek başına ilave edilmesiyle meydana gelen değişikler incelendiği gibi Mg'nin yüzdesi azaltılıp yanına başka bir alaşım elementi ilave edildiğinde ne gibi farklı özellikler kazanabileceği de araştırılmıştır. Alaşımların sertlik değerleri, mikroyapıları, mukavemet değerleri, korozyon değerleri incelenmiş olup; Mg'nin açık bir şekilde alaşımın bu özelliklerini değiştirdiği görülmüştür. Sonuş olarak yüksek sertlik, yüksek mukavemet istenilen kullanım alanlarında Mg ilaveli alüminyum alaşımlarının kullanılmasının performans açısından daha sağlıklı olabileceği söylenebilir.
-
ÖgeYerli Kaynaklardan Çinko Borat Üretimi Ve Yanmaz Kablo İmalinde Kullanımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Miroğlu, Cenk ; Açma, Mahmut Ercan ; Üretim Metalurjisi ; ManufacturingÇinko Borat 20. yüzyılın başında beri alev geciktirici ve söndürücü olarak özellikle ağır yangınların kontrolü ve bertaraf edilmesinde; kağıt, kablo ve tahta ve lastik gibi malzemelere katılarak onların alev alma sıcaklıklarının yükseltilmesinde kullanılan önemli bir üründür. Çinko Borat, Borik asit ve Amerikan veya Fransız yöntemiyle üretilmiş Çinko oksitin yüksek sıcaklıkta çözelti içinde muamelesi ve yüksek sıcaklık kristalizasyonu ile oluşturulan bir bileşiktir. Bu bileşik oluşturulurken, bileşiğin içerdiği kristal suyunun mol sayısının ayarlanması ve bileşiğe ilave edilen bazı metal oksitler yardımıyla çinko boratın alev geciktirme ve alev söndürebilme yeteneği arttırılabilmektedir. Uygun bileşimde çinko borat sunta, kağıt ve plastik ürünleri hazırlanırken hamur yapma aşamasında bu ürünlere ilave edildiğinde yangına ve sıcaklığa daha dayanıklı malzemeler üretilebilmektedir. Bu çalışmada Eti Holding’e bağlı Eti Bor tesislerinden elde edilen Borik Asit ile piyasada üretilen saf Çinko Oksit kullanılarak Çinko Borat sentezlenmiştir. Bu sentezleme işleminde kuluçkalama ve oluşturma kademelerinde sıcaklığın, sürenin ve pH’ın etkisi araştırılmıştır. Bulunan optimal şartlar 60º C’de 2 saatlik kuluçka ve 90 º C’de 2 saatlik boratlama süresidir. Çinko Borat’ın kuluçkalamadan sonra litreye 1,25 g aşı miktarıyla da düşük kuluçka sıcaklıklarında bile üretilebileceği gösterilmiştir. Çinko borat oluşum kinetiğinin kimyasal kontrollü olduğu proses şartlarının zorlanmasıyla, yani otoklavlamayla ispat edilmiştir.120 º C sıcaklık ve 2 bar basınç altında 4 saatte çinko oksit ve borik asitten doğrudan ZB oluşumu sağlanabilmektedir. Elde edilen tüm çinko borat numuneleri 2ZnO.3B2O3.3,5H2O halindedir ve bu kompozisyon ticari çinko boratla aynıdır. SEM incelemeleri, deneyler çerçevesinde üretilen çinko bratın ticari çinko boratla aynı kristalin yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Çalışmalarda 0,25 ila 1,5 μm arasındaki tane boyutlarında çinko borat üretilebilmektedir. Elektrik kablolarının PVC izolasyonlarına % 2 ila % 3 ZB katkısıyla alev alma sıcaklıkları 144 º C’den 235 º C’ye kadar yükseltilebilmiştir. Kablo izolasyonuna % 3 ZB katkısıyla yanmadan sonra bakır teli tamamen örten ve alevin yürümesini önleyen viskoz ve camsı bir yanmış faz oluşmaktadır.