Mechanical milling of magnesium powders and measurement of their hydrogen sorption characteristics
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2001
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ELİF BAYBÖRÜ
Danışman: TAYFUR ÖZTÜRK
Özet:oz MAGNEZYUM TOZLARININ MEKANİK OLARAK ÖĞÜTÜLMESİ VE HİDROJEN ALMA/VERME ÖZELLİKLERİNİN ÖLÇÜMÜ Baybörü, Elif Y. Lisans, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Tayfur Öztürk Temmuz 2001, 102 sayfa Metal tozlarının hidrojen alma/verme özelliklerinin belirlenmesi için bir ölçüm sistemi dizayn edilmiştir. Bu sistemde numuneler 450°C ye kadar farklı sıcaklık ve 10 atm'e kadar farklı basınçlarda test edilebilmektedir. MgH2 tozları ile yapılan ilk çalışmalar kullanılan gazların saflığının çok önemli olduğunu ve oksitlenmenin engellenebilmesi için gaz saflığının yüksek olması gerektiğini göstermiştir. Benzer şekilde, hidrojen alma ve verme ölçümleri sırasında reaksiyon odasındaki oksijen miktarını en aza indirebilmek için vakum düzeyinin yüksek olması gerektiği saptanmıştır. Buna ek olarak, malzemenin hidrojen verme sürecinin basınç- kompozisyon-sıcaklık diyagramını kurabilmek için vakum sistemine yüksek negatif basınçları ölçebilen hassas bir vakum ölçme aleti takılmalıdır. Hidrojen alma/verme deneyleri için yapısal olarak ufalanmış magnezyum hidrür tozları yüksek enerjili toplarla on saate kadar öğütülerek üç grup halinde üretilmiştir: saf MgH2, MgH2 -% 5 V, ve MgH2 - % 10 V.Yapısal ufalanmayı takip edebilmek için taramalı elektron mikroskobu ve X-ışınları kırınımı analizleri yapılmıştır. Öğütülmüş tozların tanecik boyutu X-ışınları kırınımı genişlemesi analizi ile ölçülmüştür. Çalışmalar sonucunda metal tozlarının yapısal olarak ufalanmasında atritör ile öğütmenin uygun bir yöntem olduğu, fakat oksit ve hidroksit oluşumunun engellenebilmesi için öğütme ve takip eden işlemlerin yüksek saflıktaki soy gaz atmosferinde gerçekleştirilmesinin gerekli olduğu saptanmıştır. Tozların öğütülmesi sırasında, saf magnezyum hidrür ile elde edilen toparlak parçacıkların aksine, vanadyum ilavesi, ince yapılı, köşeli ve biçimsiz magnezyum hidrür parçacıklarının oluşumuna sebep olmaktadır. Buna ek olarak, magnezyum tozlarına eklenen vanadyum, mekanik öğütmenin verimini arttırmaktadır. Yüzde 5 vanadyum içeren magnezyum hidrürün 2,5 saat öğütme sonunda tanecik boyutu 118 Â olarak saptanmıştır ve bu değer, saf magnezyum hidrürün 5 saat öğütülmesiyle elde edilen tanecik boyutunun yarısından daha azdır (267 Â). Buna yakın öğütme zamanlarında yüzde 10 vanadyum içeren magnezyum hidrürde kısmi camsılaşma görülmektedir. Anahtar Kelimeler: Hidrojen depolama, MgH2, mekanik öğütme, X-ışınları kırınımı genişlemesi. VI