BORON CARBIDE PRODUCTION BY SOL-GEL METHOD AND ITS
CHARACTERIZATION
Journal Name:
- Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi
Keywords (Original Language):
| Author Name | University of Author |
|---|---|
Abstract (2. Language):
Boron carbide is a promising material for advanced technology demanded areas because of its impressive
properties like high hardness, high melting point, low density, high chemical stability and neutron absorption
capacity. Various methods such as carbothermal reduction, synthesis of boron carbide with elemental boron and
carbon, co-reduction, CVD (Chemical Vapor Deposition), sol-gel are used for production of boron carbide.
Among these methods, sol-gel method is more advantageous because this method is a simple process, requires
lower temperature and low cost. In this study the production of boron carbide and characterization of it is done.
Two different raw materials were used for the production of boron carbide precursor. Firstly, the precursor
which obtained via sol-gel technique with polivinyl alcohol (PVA) and boric acid, called as PVAB and
activation energy was calculated with Ozawa Method using TGA-DSC analysis which handled at different
heating rates. Then, the synthesis of boron carbide precursor was aimed via pyrolize of mid-product in 750°C
nitrogen atmosphere. Besides citric acid and boric acid was also used for production of boron carbide and boron
carbide production was achieved.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language):
Bor karbür yüksek sertlik, yüksek erime noktası, düşük yoğunluk, iyi kimyasal kararlılık ve nötron absorplama
kapasitesi gibi etkileyici özelliklerinden dolayı ileri teknoloji gerektiren alanlar için umut verici bir malzemedir.
Bor karbür (B4C) üretimi için yapılan çalışmalarda karbotermal indirgeme, elementel bor ve karbondan bor
karbür eldesi, yardımcı indirgeme, CVD (Chemical Vapor Deposition), sol-jel gibi yöntemler kullanılmıştır.
Bütün bu yöntemler içerisinde sol-jel yöntemi sürecin kolaylığı, yöntemin gerektirdiği sıcaklığın daha düşük
olması ve düşük maliyeti gibi özellikleriyle ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada bor karbür üretimi ve
karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Üretim için iki farklı başlangıç maddesi kullanılmıştır. İlk olarak borik asit
ve polivinil alkolden (PVA) sol-jel tekniği ile elde edilen ara ürün PVAB olarak isimlendirilmiş ve farklı ısıtma
hızlarında yapılan TGA-DSC analizleri verileri kullanılarak Ozawa Yöntemi ile aktivasyon enerjisi
hesaplanmıştır. Daha sonra bu ara ürün 750°C’da azot gazı ortamında piroliz edilerek, bor karbür ön maddesi
üretilmesi planlanmıştır. Ayrıca sitrik asit ve borik asitten de sol-jel yöntemi ile bor karbür üretimi için
çalışmalar yapılmış ve B4C elde edilmiştir.
- 2