İleri seramikler üstün mekanik, elektriksel, manyetik kimyasal ve termal özellikleri nedeniyle önemli uygulama alanları bulmaktadır. Bu malzemelerin birleştirilmesiyle sert metal bileşiklerinin nanometre ölçeğindeki kompozitlerinin üretimi sonucunda bu önemli özellikler elde edilebilmektedir. Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (SHS), bu tür nanopartiküllerin üretimi için öne çıkan yöntemlerden biridir. SHS bir yanma sentez yöntemidir. Bu çalışmada, ZrB2-HfB2 nanokompozit tozları SHS yöntemi ile sentezlenmiştir. Termokimyasal simülasyon ve hesaplamalı stokiyometrik optimizasyon için FactSage yazılımı kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda kütlece HfO2-B2O3-Mg karışımı, ZrO2-Mg-B2O3 karışımına %10, 20, 30, 40 oranlarında ilave edilmiş, optimum redüksiyon koşulları belirlenmiştir. Deneylerde magnezyum tozu indirgeyici madde olarak kullanılmıştır. Daha sonra HCl liç işlemi gerçekleştirilmiş ve asit konsantrasyonu optimize edilmiştir. Ürünler XRD, SEM analizi ile karakterize edilmiştir. Oldukça yüksek yüzey alanına, ince parçacık boyutuna ve yüksek gözenekliliğe sahip HfB2-ZrB2 kompozit tozu makul saflıkta sentezlenebildi.
Advanced ceramics are widely used in applications due to their superior mechanical, electrical, magnetic, chemical and thermal properties. By combining these materials, these important properties can be achieved as a result of the production of nanometer-scale composites of hard metal compounds. Self-propagating high temperature synthesis (SHS) is a combustion synthesis method which is one of the prominent methods for the production of such nanoparticles. In this study, ZrB2-HfB2 nanocomposite powders were synthesized by SHS method. FactSage software was used for thermochemical simulation and computational stoichiometric optimization. In experimental studies, HfO2-B2O3-Mg mixture was added to ZrO2-Mg-B2O3 mixture at 10, 20, 30, 40% by mass and optimum reduction conditions were determined. Magnesium powder was used as a reducing agent in the experiments. Then, HCl leaching process was carried out and acid concentration was optimized. The products were characterized by XRD, SEM analyses. HfB2-ZrB2 composite powder with extremely high surface area, fine particle size and high porosity could be synthesized with reasonable purity.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Manufacturing Metallurgy |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | July 31, 2025 |
Submission Date | January 28, 2025 |
Acceptance Date | March 27, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 5 Issue: 2 |