Toz Üretim Yöntemleri
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Mekanik Yöntemler - Öğğütme
Öğütme: sert bilyeler, çubuklar veya çekiçler ile yapılan mekanik darbe işlemidir.
Gevrek malzemeler için kullanılır.
Kavanoz tipi değirmen
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Mekanik Yöntemler
Öğütme:
2Er
σ=
D
Darbe gerilmesi malzemedeki kusurlara bağlıdır.
Değirmen içerisine öğütücü bilyeler ve öğütülecek malzeme
konur. Öğütme ile gevrek malzemelerin kırılması için gerekli
darbe gerilmesi malzemenin kusur yapısına ve çatlak ilerleme
davranışına bağlıdır.
Sigma darbe gerilmesi, küçük partikülleri kırmak için gerekli
darbe gerilmesi daha büyüktür. Dolayısı ile öğütme sırasında
partikül boyutu küçüldükçe gerekli gerilme değeri artar.
Belli bir boyuttan sonra daha uzun süre çalışılması boyutu
değiştirmez. Dolayısı ile çok küçük tozların öğütülmesi zordur.
Toz Metalurjisi
Mekanik Yöntemler
Öğğütme için hıız ve bilye miktarıı
Kritik hız
V = 42,3 / (D-d)1/2
D: kavanoz çapı (m)
D: bilye çapı (m)
Vc = V x %75
Vc = 0,75V rpm
Bilye miktarıı
H: πxr2xL
r: yarı çap (m)
L: boy (m)
Şarj miktarı % 50 olmalı
Toz Üretimi
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Mekanik Yöntemler
Mekanik Alaşımlama:
Oksit dispersiyonu ve partikül takviyesine olan ihtiyaç...
Ana amaç sert partiküllerin ana yapının her yerinde homojen dağılımının sağlanması
Hareketli bilyalar arasındaki aşındırma ile kompozit üretimi gerçekleşir.
Mikroskobik ölçekte tekrarlanan çarpışma
Soğuk kaynak
Kırılma
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Mekanik Yöntemler
Mekanik Alaşımlama:
Toz Üretimi
Mikroskobik ölçekte tekrarlanan çarpışma
Soğuk kaynak
Kırılma
Atritör sisteminde oluşturulan mekanik alaşımlama.
t= C d2/N1/2, t homojen ürün elde etme için gerekli
zaman, N milin dönme hızı, d bilya çapı, C sabit.
Sert ve köşeli olan bu tozlar sıcak presleme ile yoğunlaştırılabilir.
Enerji açısından verilmli bir teknik değil fakat ürün özel bir kompozit
olabilmektedir.
Bilye çapı küçüldükçe öğütme zamanı kısalır.
Kirlilik yine problem. Bilyeler, mil, tank,aynı malzemeden seçilebilir.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Mekanik Yöntemler
Mekanik Alaşımlama:
Öğütme teknikleri mikronaltı boyutlardaki oksitlerin oldukça ince bir dispersiyonunu sağlar.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Mekanik Yöntemler
Farklı darbeli teknikler:
Gevrek malzemeler için yüksek hızlı gerinme darbesi uygulayan teknikler tercih edilir.
Zayıf malzemeleri 1 mm boyuta indirmek için çeneli kırıcılar kullanılmalı.
Bu boyutun altına inmek için sert kanatlara sahip yüksek hızlı darbeli öğütücüler seçilmeli, fakat üretim
hızları düşüktür.
Soğuk akış yöntemi: parçacıklar çok yüksek hızlarda soğuk ve sert bir hedefe çarptırılırlar (7 Mpa basınç
ile). 10 mikron civarı tozlar, yuvarlak fakat düzensiz şekle sahiptirler.
Soğuk ortam malzemeyi daha da gevrek yapmak içindir. Bu teknik ile alevle püskürtme tozlarının (koruyucu
kaplama tozları) ve flitreler için paslanmaz çelik tozlarının üretiminde kullanılır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Mekanik Yöntemler
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Üretimi
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Mekanik Yöntemler – Talaşşlıı işşlem
Düzensiz ve kaba şekilli tozlar, talaşlı işlem uygulanmış metallerde kayma (kesme) kuvvetleri sonucu
oluşur. Metal işleme sonrası elde edilen çoğu talaş iyi bir toz kaynağıdır.
Talaşlı işlemleme ingot ile üretim sonrasında uygulanan kolay bir tekniktir. Bundan dolayı elde edilen
talaş kolaylıkla daha küçük boyutlu toz haline getirilir.
Kimyasal kirlilik, oksijen, yağ ve diğer metallerin yer alması gibi tozun karakteristik özelliklerine
olumsuz bir etkide bulunan kavramlar göz önüne alındığında, bu kavramların talaşlı işlemleme
tekniğinde kaçınılmaz olması bir dezavantajdır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Mekanik Yöntemler – Talaşşlıı işşlem
Talaşlı işlemleme toz üretimi için birincil bir seçim değildir ve aynı zamanda yavaş ve yetersiz bir
prosestir.
Ancak yine de başka bir işleme sonrası elde edilen talaşın değerlendirilmesi yararlıdır.
Örneğin kullanım sırasında yüksek performansın arandığı koşullar gibi çoğu durumda tozlar oldukça
düzensiz ve kaba ise değirmen sistemlerinde tekrar öğütülüp istenen boyuta ve şekle getirilebilir.
Talaşlı işleme sonrası elde edilen tozların çoğu yüksek karbonlu çelik ve bazı dental amaçlı
kullanılan amalgam tozlarıdır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
Bir çok metal elektroliz ile toz haline getirilebilir.
Elektroliz kapalı devre çalışan bir yöntemdir. Kurulum ve uygulama maliyeti düşük ve aynı zamanda
yüksek saflıkta metal üretimi gerçekleştirilebilen bir yöntemdir. Diğer yöntemlerle kıyaslandığında yüksek
mukavemetle ve daha az oksijen içeren toz üretimi için daha avantajlıdır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
Bu tür bir sistemin çalışma prensibi şekilde şematik
olarak gösterilmiştir. Olay, elektrolitik bir hücre
içerisinde uygulanan belirli bir gerilim altında anodun
çözünmesi ile başlar.
İlgili şekilde anot ve katot reaksiyonları bakır ve demir reaksiyonları olarak verilmiştir. Sülfat esaslı
elektrolit üzerinden gerçekleşen madde taşınımı ile katot üzerinde saf halde bir çökelme gerçekleşir.
Katot üzerinde oluşan bu poröz çökeltiler daha sonrasında hazneden alınarak sırası ile yıkama, kurutma,
tavlama ve öğütme işlemlerinin uygulanması ile istenilen boyutta toz haline getirilir .
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
Elektrolitik teknikleri ile üretilen tozlar genel olarak dendritik
veya süngerimsi bir yapıdadır.
Tozun spesifik özellikleri, çöktürme süresince sağlanan banyo
koşullarına ve sonra gelen proses kademelerine bağlıdır.
Yüksek akım yoğunluğu, asidik hücre kimyasalları katotta
gözenekli ve tozumsu birikinti oluşumunu kolaylaştırır
Yapılacak hafif karıştırma katotta gevşek birikme sağlar
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
elektrolitik olarak üretilmiş nikel-kobalt tozlarının dentritik morfolojisi. (a) 300 X , (b) 1000 X.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Elektrolitik Yöntemler
(a) Kobalt, 520 X, (b) Nikel 400 X.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Üretimi
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
Örnek Uygulama: Bakır tozu üretimi,
Bakır üretiminin %1-2’lik kısmı elektrolitik olarak yapılır.
Üretilen tozlar genellikle elektronik sanayisinde kullanılır.
Elektroliz için 30 lt elektrolit kapasiteli ve huni
şeklinde cam malzemeden yapılmış hücre.
Sistem hücre, anot, katot, elektrolitik sıvı, ısıtıcı,
karıştırıcı ve güç kaynağından oluşur. Elektrolit
olarak bakır sülfat seçilmiştir. Bakır iyonu sağlar.
Elektrolit sıcaklığı yaklaşık 45 C ve süre 30 dakika.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
Örnek Uygulama: Bakır tozu üretimi,
Tozlar kurutulduktan sonra öğütme işlemine tabi tutulmuşlardır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
E. Uzun, M. Boz, 6th International Advanced Technologies Symposium, 83-87, 2011, Turkey
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
Tipik süngerimsi ve dendritik yapı gösteren elektrolitik bakır tozları (SEM).
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Elektrolitik Yöntemler
Yüksek saflıkta toz üretimi için iyi bir yöntem olan elektrolitik toz üretim tekniği aynı zamanda
birtakım zorluklarda içerir.
Bu tür bir teknik ile sadece elementel toz (saf metalik toz) üretilebilir.
Sonuç olarak bu yolla elde edilen ürün önce temizlenip sonrasında öğütülmelidir.
Bunun gibi ek işlemler ise ek masraflar gerektirmektedir.
Bu tür kavramlar ve çevresel problemler göz önüne alınacak olursa elektrolitik toz üretim teknikleri
sınırlı kalmaktadır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler
Günümüzde çoğu metalsel tozlar birtakım kimyasal tekniklerin kullanımı ile üretilebilmektedir.
Reaksiyon değişkenlerinin kontrolü ile tozlara ait boyut ve şekil gibi kavramlar rahatlıkla
ayarlanmaktadır.
Çok değişik kimyasal teknikler olmakla birlikte toz üretimi, genel olarak katı, sıvı ve gaz fazı
reaksiyonları sonucunda gerçekleştirilir.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Metal tozu üretim teknikleri arasında en klasik olanı oksit redüksiyonu ile üretimdir.
Proses saf bir oksit ile başlar.
Oksit, grafit indirgeyiciler ile karıştırılır ve ısıtılır ve çıkan CO gibi gazları içeren reaksiyonar
ile oksit indirgenir.
Öğütülmüş oksit doğrudan hidrojene maruz bırakılırsa
da indirgenme olayı gerçekleşir.
Oksit redüksiyonu, karbonmonoksit veya hidrojen gibi
redükleyici gazların kullanımı ile termo kimyasal
reaksiyonlar sonucunda gerçekleşir.
Üretilen tozlar paketlenme yoğunluğu düşük köşeli
karakterdedir. Ürün süngerimsidir topaklanmış
haldedir ve öğütülerek toz haline getirilebilir.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Atomized iron powder
Reduced iron powder
Cross-sectional microstructures of iron powders
http://www.jfe-steel.co.jp
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Düşük sıcaklıklar, nihai üründe difüzyon sonucu oluşan bağlantıları minimum düzeyde
tutar. Fakat düşük sıcaklıklar uzun reaksiyon sürelerine ihtiyaç duyulmasına neden
olur.
Oksit redüksiyonunda büyük oranda bir hacimsel değişim gerçekleştiği için nihai ürün
şekilde gösterildiği gibi süngerimsi toz yapısında olur.
.
Oksit redüksiyonu ile üretilen tozdaki gözenekli yapıyı gösteren SEM görüntüsü
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Wolfram veya molibden gibi ısıya dayanıklı metallerin indirgenmesi için yüksek sıcaklık gereklidir.
Bu indirgenmiş tozlar sinterleme bağlarını kırmak üzere öğütülürler.
İndirgenmiş (redükte edilmiş) toz, partiküller arası
difüzyonel bağlantılarının kırılması ve böylece nihai
toz boyutuna ulaşılması amacıyla öğütülür.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Oksitlerin indirgenmesi hem termodinamik hem de kinetik olduğundan sıcaklık önemlidir.
Termodinamik; oksidin indirgeyici gaza kararlılığı
FeO + H2 → Fe + H2O
Kapalı bir sistemde ürünün indirgeyiciye son derişim oranını
Denge sabiti belirler. K = PH2O / PH2
KATININ GAZLA BOZUNMASI YOLUYLA TOZ ÜRETİİMİİNİİN TERMODİİNAMİİK ESASLARI
Denge çizgisinin altından metal kararlıdır ve indirgenme bu alanda olur. İçinde FeO ve H2 bulunan kapalı
ve ısıtılmış bir kapta tepkime denge noktasına kadar devam eder ve durur. Eğer ortamda oluşan su sürekli
uzaklaştırılırsa FeO indirgenmesi devam eder. Kritik sınır 560 oC.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Kinetik açısından bakıldığında redükleyici gaz redüklenen metal üzerine yavaş bir şekilde nüfuz eder.
Şekilde gösterildiği gibi redüksiyon reaksiyonu eşzamanlı gerçekleşen birçok prosese bağlıdır.
Metalik toz üretimde oksit partikülü için kısmi redüksiyonun şematik gösterimi
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Saf metal oluşturmak için gazın etkileşimi ile oksit arayüzeyi içe doğru hareket eder. Dolayısıyla
gaz, oksit redüklemek için malzemenin daha iç kısmına doğru nüfuz etmelidir.
Redüksiyon hızı, iç kısma difuze olan gazın hızı, dışarı doğru difuze olan ürünlerin hızı veya
arayüzeyde meydana gelen kimyasal reaksiyonun hızı ile sınırlandırılır. Genellikle difuzyon
adımlarından biri reaksiyon hızını belirler.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Difüzyon ısıl etki ile gerçekleşen bir prosesdir ve difüzyon hızı eksponansiyel olarak
artan sıcaklıkla artar. Bundan dolayı yüksek sıcaklıklarda difüzyon hızlı olarak
gerçekleşir. Bu tür bir olgunun kinetiği Arhenius bağıntısı ile açıklanır.
J = Ae
Q
(−
)
RT
Bu eşitlikte J: Tepkime hızı, Q: aktivasyon enerjisi, A: malzemeye bağlı bir sabit olup
frekans faktörü olarak ifade edilir. R: gaz sabiti ve T: sıcaklıktır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Düşük aktivasyon enerjisi ve yüksek sıcaklıklar redüksiyon hızını arttıracaktır.
Sıcaklık bir tozun üretimindeki en önemli parametrelerden biridir.
Tozun redüksiyon hızı artan sıcaklıkla birlikte bir artış gösterir.
Yüksek sıcaklıklarda ise artan reaksiyon hızından dolayı süre oldukça düşüktür.
Bu örnek, tozların redüksiyon hızlarının tayininde termodinamik ve kinetik kavramlara ihtiyaç
duyulacağını göstermektedir.
J = Ae
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Q
(−
)
RT
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Demir için redüksiyon reaksiyonu, çelikhaneden gelen pulverize (püskürtülmüş) curuf veya diğer
demir ürünlerinden gelen talaşların kullanımına dayalı olabilir.
Reaksiyon 700-1000 °C arasındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilir; ürün daha sonra partikül
boyutunu kontrol etmek amacı ile mekanik olarak öğütülür.
Bu durumda tozlar oldukça yüksek oranda metalik olmayan kontaminasyon (kirlenme) içerir.
Uygun bir kimyasal arıtma yapılmadığı durumda yüksek ve değişken oranlardaki empüriteler sürekli
yapı içerisinde olacaktır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Gaz redüksiyonu genellikle molibden, tungsten ve bakır gibi birçok metalden toz üretmek
amacı ile uygulanabilir.
Genel olarak bu tür bir yöntemle üretilen tozlar, zayıf akışkanlık ve paketlenme karakteristiği
gösterirler.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
Bez paket içerisinde aktif karbon, demir, tuz bulunmaktadır. Bu maddeler katı toz halindedir. Havayla
temasının gerçekleşmesiyle aktif hale geçer ve kısa süreli bir sallamadan sonra kullanıma tam olarak hazır olur.
Isısı 20 dakika içerisinde maximum seviyeye ulaşır 12 ve 24 saatin sonlarına dogru yavaş yavaş soğumaya
başlar ve biter. Kullanımına ara verilmek istenirse naylon bir poşetin içine hava ile temas etmicek şekilde
koyulur ve kullanım ömrü böylelikle kısa bir süre uzatılabilir.
When iron meets oxygen of the air, there will be
oxidizing reaction between them, and releasing
enormous heat at the same time.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Katıınıın gaz ile bozunmasıı
http://www.onlyonecorporation.com/en/suggested-uses/cosa-sono-i-warmers.html
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Termal Ayrış
ışma
– Isııl Bozunma
ış
Toz partikülleri, buhar dekompozisyonu ve kondenzasyonunun bir kombinasyonu ile
üretilebilirler.
Bu tür bir yöntemle üretilen tozlara en yaygın örnekler demir karbonil [Fe(CO)5] ve
nikel karbonil [Ni(CO)4] esaslı maddelerin başlangıç hammaddesi olarak kullanıldığı
sistemlerdir.
Örneğin, nikel metali karbon monoksit ile reaksiyona girer ve nikel karbonil oluşturur.
Ni (s) + 4 CO (g) → Ni(CO)4 (g)
On heating, nickel tetracarbonyl decomposes to give nickel:
Ni(CO)4 (g) → Ni (s) + 4 CO (g)
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Termal Ayrış
ışma
– Isııl Bozunma
ış
Karbonil molekülü, 43 °C gibi bir sıcaklığa soğutulduğunda sıvı faz oluşturur.
Belirli bir katalizörün yer aldığı sistemde bu sıvının tekrar ısıtılması ile buhar ayrışması
(dekompozisyonu) sağlanır ve sonuçta metal tozu elde edilir.
Bu teknik ile elde edilen nikel tozu düzensiz, küresele yakın veya zincir görünümlü olup
%99.5 saflıkta ve oldukça küçük partiküller halindedir .
Karbonil ayrışması ile üretilen nikel tozlarına ait SEM görüntüsü
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Sııvıı Fazdan Çökelme
Nitrat, klorür veya sülfat gibi çözünmüş metal tuzları, çeşitli işlemler sonrasında
metalik çökelti veya metal içeren çökeltiler olarak üretilebilir.
Çökelen metalik tuzlardan toz üretimi oldukça kolay bir prosestir.
Örneğin, gümüş nitrat çözeltisinden katı halde gümüş eldesi aşağıda tanımlanan
reaksiyon ile gerçekleştirilir.
2AgNO3(aq) + 2K2SO3(aq) → 2Ag+ + 2NO3- + 4K+ + 2SO32Ag+ + 2NO3- + 4K+ + 2SO3- → 2Ag(k) + K2SO4(aq) + 2KNO3(aq) + SO2(aq)
Elde edilen katı gümüş çökelti öğütülerek toz haline getirilir.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Sııvıı Fazdan Çökelme
Kimyasal olarak çökeltilmiş tozlar 1 µm civarındadır.
Bakır, nikel ve kobalt tozu üretilmektedir.
Küçük parçacık boyutları nedeniyle ürünlerin çoğu topaklanma gösterir.
Çökeltiler reaksiyon kabı içinde dolaştırılarak daha büyük boyutlu toz oluşturulabilir.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Sııvıı Fazdan Çökelme
Su içerisinde FeCl3 ile NaOH karıştırılarak Fe(OH)3 çökeltilir. Bir kaç gün bekleme ile
ürün Fe2O3’e dönüşür. Ardından su boşaltılır yıkanır yaklaşık 2 µm lik demir oksit
parçacıkları elde edilir.
FeCl3 + 3NaOH --> 3 NaCl + Fe(OH)3
2 Fe(OH)3 ---> Fe2O3 + 3 H2O
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Sııvıı Fazdan Çökelme
Sıvı fazdan çökeltilmiş tozlar,
Küçük boyutlu
Şiddetli topaklanma
Toz saflığı % 99,5’in üzerinde
Kirliliklerin sebebi tepkime banyosundan gelir.
Parçacık şekli düzensiz, kübik veya süngerimsidir. Bu nedenle akış özellikleri zayıf ve
paketlenme yoğunlukları düşüktür.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Gaz Fazıından Çökeltme
Gaz fazından çökelme ile reaktif metallerden toz eldesinin yanısıra özellikle
nano boyutlu partiküllerin üretimi mümkündür.
Tozlar herhangi bir ergitme prosesine veya pota kullanımına gerek kalmaksızın
kirlenmeden uzak bir şekilde üretilebilir.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Gaz Fazıından Çökeltme
1000°C’ de gerçekleşen örnek bir reaksiyon bakır tozu üretimi için aşağıda
verilmiştir.
⅓ Cu3Cl3(g) + ½ H2(g) → Cu(k) + HCl(g)
Bu çökelme reaksiyonu sonucu elde edilen bakır yaklaşık 0.2 µm boyutunda
katı partikül halindedir ve sistemde geri kalan bileşenler buhar fazındadır.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Toz Metalurjisi
Toz Üretimi
Kimyasal Teknikler – Gaz Fazıından Çökeltme
Elde edilen tozların boyutu 10 nm ile 1 µm arasındadır ve kolayca topaklanırlar.
Pahalı bir yöntem olmasında rağmen parçacık boyutu, saflığı, şekli ve topaklanması
tepkime koşullarının iyi ayarlanması ile kontrol edilebilir.
Ürün çoğunlukla süngerimsidir.
Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU
Download

Slayt 3 - Dr. Rıdvan Yamanoğlu