Research Article

ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi

Volume: 5 Number: 2 July 31, 2025
TR EN

ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi

Abstract

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.

Keywords

References

  1. Bugdayci M, Turan A, Benzesik K, et al (2016) Production of nano B4C-ZrB2 composite powders via self-propagating high-temperature synthesis (SHS) and effects of functional additives on the SHS of monolithic ZrB2. Nano studies. 17-18: 5–16
  2. Akkas B, Alkan M, Derin B, Onuralp Y (2010) Production of zirconium diboride powder by self propagating high temperature synthesis. In: 12th International Ceramics Congress Part B. Trans Tech Publications Ltd, pp 251–256.
  3. Kavakeb K, Balak Z, Kafashan H (2019) Densification and flexural strength of ZrB2–30 vol% SiC with different amount of HfB2. Int J Refract Metals Hard Mater. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2019.104971
  4. Bugdayci M, Baslayici S, Coban O, Kaya F (2024) Self-propagating high temperature synthesis (SHS) of ZrC-TiC nanocomposites: Comparison of Mg and Al reductant usage and process optimization. Journal of the Australian Ceramic Society. https://doi.org/10.1007/s41779-024-01062-2
  5. Coban O, Bugdayci M, Acma ME (2022) Production of B4C-TiB2 composite powder by self-propagating high-temperature synthesis. Journal of the Australian Ceramic Society 58:777–791. https://doi.org/10.1007/s41779-022-00714-5
  6. Turan A, Bugdayci M, Yucel O (2015) Self-propagating High Temperature Synthesis of TiB2. High Temperature Materials and Processes 34:185–193. https://doi.org/10.1515/htmp-2014-0021
  7. Coban O, Bugdayci M, Ozer SÇ, et al (2025) Spark plasma sintering of B4C-TiB2 composite: Effect of combustion synthesized nanoparticle on sinterability and mechanical properties. Journal of the Australian Ceramic Society. https://doi.org/10.1007/s41779-024-01113-8
  8. Hassan R, Omar S, Balani K (2019) Solid solutioning in ZrB2 with HfB2: Effect on densification and oxidation resistance. Int J Refract Metals Hard Mater. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2019.105041

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Manufacturing Metallurgy

Journal Section

Research Article

Publication Date

July 31, 2025

Submission Date

January 28, 2025

Acceptance Date

March 27, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 5 Number: 2

APA
Başlayıcı, S. (2025). ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, 5(2), 545-555. https://doi.org/10.61112/jiens.1628822
AMA
1.Başlayıcı S. ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi. JIENS. 2025;5(2):545-555. doi:10.61112/jiens.1628822
Chicago
Başlayıcı, Serkan. 2025. “ZrO2-HfO2-B2O3-Mg Sisteminin SHS Yöntemi Ile Redüksiyon şartlarının Belirlenmesi Ve Termodinamik Olarak Modellenmesi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 5 (2): 545-55. https://doi.org/10.61112/jiens.1628822.
EndNote
Başlayıcı S (July 1, 2025) ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 5 2 545–555.
IEEE
[1]S. Başlayıcı, “ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi”, JIENS, vol. 5, no. 2, pp. 545–555, July 2025, doi: 10.61112/jiens.1628822.
ISNAD
Başlayıcı, Serkan. “ZrO2-HfO2-B2O3-Mg Sisteminin SHS Yöntemi Ile Redüksiyon şartlarının Belirlenmesi Ve Termodinamik Olarak Modellenmesi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science 5/2 (July 1, 2025): 545-555. https://doi.org/10.61112/jiens.1628822.
JAMA
1.Başlayıcı S. ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi. JIENS. 2025;5:545–555.
MLA
Başlayıcı, Serkan. “ZrO2-HfO2-B2O3-Mg Sisteminin SHS Yöntemi Ile Redüksiyon şartlarının Belirlenmesi Ve Termodinamik Olarak Modellenmesi”. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, vol. 5, no. 2, July 2025, pp. 545-5, doi:10.61112/jiens.1628822.
Vancouver
1.Serkan Başlayıcı. ZrO2-HfO2-B2O3-Mg sisteminin SHS yöntemi ile redüksiyon şartlarının belirlenmesi ve termodinamik olarak modellenmesi. JIENS. 2025 Jul. 1;5(2):545-5. doi:10.61112/jiens.1628822


by.png
Journal of Innovative Engineering and Natural Science by İdris Karagöz is licensed under CC BY 4.0