Akademik Veri Yönetim Sistemi
Bal E. (Yürütücü), Arısoy C. F., Gök M. G., Özdemir K., Çağlayan N.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2023 - 2024
Ülkelerin, savunma alanındaki caydırıcı ürünlerinin nitelik ve niceliklerini arttırması, savunma sanayini geliştirmesi ve bu ürünlerin ihracatının yapılması uluslararası platformda prestijini arttırmasına katkı sağlayacaktır. Bunun yanında ülkelerin teknolojilerini uydu ve uzay çalışmaları ile geliştirmesi de oldukça önemlidir. Bu teknolojilerin geliştirilmesi açısından roket ve füzeleri daha uzun menzile taşıyacak yakıtların daha ekonomik ve etkin bir şekilde üretimi önemli bir rol oynamaktadır. Yüksek kalorifik değerleri sayesinde katı roket yakıtı olarak metal borürlerin kullanımına olan ilgi artmaktadır. Özellikle alüminyum diborür (AlB2) ve magnezyum diborür (MgB2) hem maliyet bakımından hem de yüksek yanma ısısı değerleri (AlB2 39,5 kJ/g, MgB2 37,8 kj/g) ile katı yakıt olarak oldukça avantajlıdır. Bu çalışmada AlB2 ve MgB2 ergimiş tuz sentezi yöntemi ile üretilecek ve yakıt katkı maddesi olarak kullanılabilirliği araştırılacaktır. Katı yakıtların performansını artırmak için kullanılan enerjetik bir bileşenin boyutu, morfolojisi, üretim yöntemi, saflığı ve genel oksijen dengesi önemli özelliklerdir. Ergimiş tuz sentezi yöntemi ile iyi kristal morfolojiye ve yüksek faz saflığına sahip tozların düşük sıcaklık ve sürelerde üretimi mümkündür. Çalışmada sentezlenecek olan metal borür tozlarının bilinen diğer sentez yöntemleri ile üretiminde işlem argon ya da vakum ortamında gerçekleştirilmektedir, ancak bu durum üretim maliyetlerini arttırmaktadır. Bu çalışmada koruyucu atmosfer yerine normal atmosferde oksidasyonu önlemek için tuz koruması kullanılacaktır. Böylece bu metal borürlerin üretiminde üretim maliyetlerinin düşürülmesi ve büyük ölçekli üretimi için ergimiş tuz korumalı sentez yöntemi ilk defa uygulanacaktır. Yöntemde kullanılan tuzlar geri kazanılarak tekrar kullanılabilmekte ve bu tuzların geri dönüştürülebilmesi üretim sürecinde ek maliyet tasarrufu sağlamaktadır. Ayrıca bu yöntem, oksidasyon koruması için koruyucu atmosfer gerektirmediğinden pahalı ekipmanlara ihtiyaç duymayan basit ve düşük maliyetli bir yöntemdir. Üretilecek olan metal borürlerin üretim prosesinde, reaksiyonu kolaylaştırmak ve oksidasyonu önlemek için toz halindeki NaCl+KCl ötektik tuz karışımı ve KBr tuzları kullanılacaktır. Sentezleme işlemi tuz kapsüllemesi ile normal atmosferde gerçekleştirilecektir Sentezleme işleminin gerçekleştiği optimum sıcaklık ve sürenin belirlenmesi ve istenilen toz boyut ve saflığına ulaşabilmek için işlem farklı sıcaklık ve sürelerde gerçekleştirilecektir. Sentezlenen tozların karakterizasyonu için SEM, faz saflığının kontrolü için XRD ve yanma performansının incelenmesi için TG, DTA analizleri gerçekleştirilecektir. Yanma ısısının belirlenmesi için bomba kalorimetresi kullanılacaktır. Yapılan analizler sonucunda toz boyut dağılımı 500-700 nm olan, %90 saflıkta alüminyum diborür ve % 85 saflıkta magnezyum diborür elde edilmesi ve sentezlenen metal borürlerin yanma ısısı değerlerinin minimum AlB2 için 37 kj/g, MgB2 için 35 kj/g olması hedeflenmektedir.