Kendiliğinden İlerleyen Yüksek Sıcaklık Sentezi Yöntemi İle Tunsgten Borür Tozu Üretimi

Abstract

Bu çalışmada, teknik kalite Şelit minerali (CaWO4), tungsten oksit (WO3), yerli üretim bor içeren hammadde (borik asit) ve Mg tozu kullanılarak, düşük maliyetli bir üretim yöntemi olan Kendiliğinden İlerleyen Yüksek Sıcaklık Sentezi (SHS) Yöntemi ve devamında derişik hidroklorik asit (HCl) ile çözümlendirme yöntemleri uygulanarak tungsten borür tozlarının eldesine çalışılmıştır. Çalışmanın ilk kademesinde; üretilen bor oksit, Şelit minerali ve/veya tungsten oksit ve magnezyum tozları ile karıştırılarak SHS prosesine tabi tutulmuş ve tungsten borür bileşiklerini (W2B, WB, W2B5) içeren kompozitlerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Çözümlendirme kademesinde ise, süngerimsi yapıdaki SHS ürününde bulunan magnezyum oksit (MgO), kalsiyum oksit (CaO), magnezyum borat (Mg3B2O6) ve kalsiyum borat [Ca3(BO3)2] yapıları değişik çözümlendirme süreleri, sıcaklıklar, toz boyutu, HCl asit konsantrasyonu ve katı-sıvı oranı kullanılarak SHS ürününden uzaklaştırılarak tungsten borür yapılarının serbestleşmesine çalışılmıştır. Deneysel çalışmaların son kademesinde ise Aşamalı SHS ve ardından çözümlendirme işlemiyle ürün özelliklerinin geliştirilmesine yönelik çalışmalar yapılmıştır. XRD, XRF, SEM ve AAS cihazları kullanılarak elde edilen ürünlerin karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.

In this study, production of tungsten boride powder by Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS) process from Scheelite (CaWO4), WO3, Mg and domestic product of boric acid (B2O3) and followed by HCl leaching was carried out. At the beginning, domestic product of boric acid (H3BO3) was calcinated to boron oxide (B2O3). In the first stage; powders including tungsten boride compounds (W2B, WB, W2B5) were produced by SHS process from mixture of scheelit (CaWO4) and/or tungsten oxide (WO3), Mg and boron oxide powders. In the leaching step, magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), magnesium borate (Mg3B2O6) and calcium borate [Ca3(BO3)2] existed in the sponge SHS product were leached out by using different HCl concentration, leaching time and temperature to obtain impurity-free tungsten boride powder. In the final stage, development of product specifications by Double SHS process followed by HCl leaching was studied. The obtained products were characterized by XRD, XRF, SEM and AAS techniques.