Kinetics of boron fiber production
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1996
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: NAİME ASLI SEZGİ
Danışman: TİMUR DOĞU
Özet:oz BOR ELYAFI ÜRETİM KİNETİ?İ Sezgi, Naime Ash Doktora, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez yöneticisi : Prof. Dr. Timur Doğu Ortak Tez Yöneticisi: Prof.Dr. H. Önder Özbelge Kasım 1996, 203 sayfa Bortriklorür ve hidrojenden Kimyasal Buhar Biriktirme yöntemiyle bor elyafi üretim kinetiğini incelemek için iki yüze çarpan-jet reaktör tasarlanmış ve yapılmıştır. Çarpan-jet, paralel akım ve boru çeşidi reaktörlerde farklı sıcaklıklarda ve farklı reaktant kompozisyonlarında deneyler yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, reaksiyon sürecinin iki ayrı bağımsız reaksiyonla tanımlanabileceğini göstermiştir, bunlar boron biriktirme ve dikloroboran (BHC12) oluşma reaksiyonlarıdır. Reaktör çıkış gazlarının FT-IR spektrum analizi, borun kimyasal buhar biriktirmesinde dikloroboran oluşumunu kanıtlamıştır. 750 °C ile 1340 °C sıcaklık aralığında yapılan reaksiyonçalışmaları bor seçiciliğinin sıcaklıkla arttğını ve 1300 °C de 0,73 'e ulaştığını göstermiştir. Yapılan deneylerde dikloroboran'ın hem gaz fazında hem de sıcak substrat yüzeyinde oluştuğu anlaşılmıştır. Boron biriktirme reaksiyonunun 760 °C 'nin üzerinde, dikloroboran oluşum reaksiyonunun 300 °C de oluşması ve çarpan-jet reaktörde çıkış sıcaklığının 50 °C 'yi aşmaması sıcak substrat çevresinde ince bir termal sınır bölgesi olduğunu göstermiştir. Bu reaktörde dikloroboran yüzey reaksiyonuyla ya da yüzeye yakın dar bir bölgede oluşmaktadır. Çarpan-jet, paralel akım ve boru reaktörde yapılan deneyler karşılaştınldığmda bor ve dikloroboran oluşum reaksiyonlanmn çarpan-jet reaktörde alıkonuş süresinin kısa olması nedeni ile denge şartlarından uzak olduğu, paralel akım ve tüp çeşidi reaktörde dikloroboran reaksiyonunun dengede olduğu anlaşılmıştır. Reaksiyon mekanizması çalışmaları yüzey reaksiyonundan önce bortriklorür 'ün yüzeye adsorblandığını, bor biriktirme ve dikloroboran oluşum reaksiyonlanmn yüzeyde farklı basamaklarda oluştuğunu göstermiştir. Deneysel veriler ve her iki reaksiyonun birlikte gözönüne alındığı mekanizma sonuçlan karşılaştınldığmda Rideal Eley türü mekanizmamn bor biriktirme reaksiyonu için, Langmuir Hinshelwood türü mekanizmanm dikloroboran oluşum reaksiyonu için geçerli olduğu görülmüştür. Paralel akım ve çarpan-jet reaktörde elde edilen sonuçlar karşılaştınldığmda paralel akımda diffuzyon etkisinin önemli olduğu anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kimyasal Buhar Biriktirme, Bor Elyafı, Bor Elyafı Üretim Kinetiği. M