Karbotermal indirgeme yöntemi ile bor karbür üretimi

Abstract

Karbotermal indirgeme metodu, Bor karbür üretiminde kullanılan ekonomik yöntemlerden biridir. Bu çalışmada bor karbür üretimi için hammadde olarak borik asitten elde edilmiş bor oksit ve karbon kullanılmıştır. Bor oksit ve karbon belli oranlarda harmanlanarak deney işlemine hazır hale getirilmiştir. Hazırlanan numuneler grafit potanın içerisine yerleştirilerek yatay tüp fırınında argon atmosferinde işleme tabi tutulmuştur. Deneyler yatay tüp fırınında 1300?1650 oC'ler arasında 1-4 saat aralığında gerçekleşmiştir. Yapılan deneylere göre XRD, SEM ve EDS analizlerini incelediğimizde 1600?1650 oC'de 2-4 saat zaman aralığında gerçekleşen deneylerde bor karbür fazı tespit edilmiştir. Elde edilen tozun SEM görüntülerini incelediğimizde tane boyutunun 3-25 mikron aralığında olduğu saptanmıştır.

Carbothermic method is an economic method to produce boron carbide powder. In the present thesis, this method was utilized to produce a boron carbide powder using commercial purity raw materials. Boron oxide as a source of boron, and carbon active and petroleum coke as reducing agents were used. Mixtures of boron oxide and carbon bearing material with a particle size of less than 25 mm were placed in a graphite crucible and heated under flow of argon and nitrogen atmospheres in a tube furnace to 1300?1650 oC for 1?4 h. This resulted in the formation of boron carbide powder with or without un-reacted starting raw materials. It was found that the optimum weight ratio of boron oxide to carbon bearing material was 4.1 and 6 for petroleum coke and carbon active, respectively. Boron carbide phase has been obtained by waiting at 1600 and 1650 oC for 2-4 h in a horizontal tube furnace under flow of argon atmosphere. XRD, SEM and EDS analyses of the obtained powder have shown that boron carbide phase observed at these temperatures. When we examine the SEM visages of the obtained powder, it is clear to see that the dimension of the particle is between 3 and 25 micron.