Kendiliğinden İlerleyen Yüksek Sıcaklık Sentezi Yöntemi İle Bor Karbür Tozu Üretimi

Abstract

Bu çalışmada, ileri teknolojileri seramiklerinden biri olan bor karbür tozunun kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile üretiminin koşulları araştırılmıştır. Deneyler SHS ve asitte çözümlendirme deneyleri olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir. SHS deneyleri sonucunda süngerimsi bir yapıda bulunan ürünlerde bor karbürün yanı sıra magnezyum oksit ve magnezyum borat gibi safsızlıklar bulunmaktadır. Yapıda bulunan bu safsızlıklar HCl asit çözeltisi kullanılarak sistemden uzaklaştırılmıştır. Çözümlendirme işlemlerinde; asit konsantrasyonunun, çözelti içindeki katı/sıvı oranının ve çözümlendirme süresi ile sıcaklığının etkisi incelenmiştir. 1/5 K/S oranında 8,93 M HCl konsantrasyonunda 120 dakika süre boyunca 80 °C sıcaklıkta gerçekleşen çözümlendirme işlemi optimum çözümlendirme parametresi olarak bulunmuş, bor karbür yapısı MgO ve Mg3B2O6 yapılarından tamamen arındırılmıştır. Elde edilen ürünlere kimyasal analiz, X-ışını difraksiyon analizi ve SEM teknikleri uygulanmış ve ticari kalite bor karbür ile kıyaslama yapılmıştır.

In this study, production conditions of boron carbide powder, one of the advanced ceramics, by self propagating high temperature synthesis (SHS) method were investigated. Experiments were conducted in two stages including SHS synthesis and acidic leaching. Sponge like SHS products included not only boron carbide but also undesired components of magnesium oxide and magnesium borates. HCl acid solutions were used for removing of these impurities. Effects of temperature, duration, solid / liquid ratio and acid concentration on leaching experiments were investigated, respectively. Optimum leaching parameter was found at 1/5 solid/liquid ratio, with using 8,93 M HCl acid concentration at 80 °C during 120 minutes leaching time and purification of boron carbide from MgO and Mg3B2O6 was reached. Chemical analysis, XRD and SEM techniques were applied to the final products and products were compared with commercial boron carbide powder.