İleri Teknoloji Seramikleri

Geleneksel seramiklerden farklı olarak:

Saflaştırılmış,

İç yapıları son derece iyi denetlenmiş,

Üretim prosesleri hatasız mikroyapılar elde edilecek türde özelleştirilmiş

seramikleri içermektedir.

İleri Teknoloji Seramikleri

İleri Teknolojik Seramiklerin Uygulama Alanları

1. Yapısal uygulama alanları 2. Askeri uygulamalar

3. Kesme takımları 4. Aşındırıcılar

5. Kara ve hava taşıtlarında

6. Yüksek sıcaklık uygulamaları 8. Biyoteknoloji uygulamaları

9. Elektriksel, elektronik ve manyetik uygulamalar

İleri Teknoloji Seramiklerinden Örnekler:

endoscopic components

Porous hydroxyapatite bioceramic

ZrO2 bıçak Silisyum Nitrür

Seramik süzgeçler

Fonksiyonel İleri Teknolojik Seramikler

Malzemelerin dielektrik, elektriksel ve ısıl yalıtkanlık, iletkenlik ve manyetiklik gibi, maddenin elektronik, elektromekanik, optik, manyetik fonksiyonlarını belirleyen “elektronik yapısının” ortaya koyduğu özelliklerin elde

edilmesinde gerekli olan uygulamalara dayanılarak elde edilen seramiklerdir.

Yapısal İleri Teknolojik Seramikler

Seramik malzemelerin kırılma dayanımı ve aşınma direnci gibi mikroyapısal değişkenlerden etkilenen özellikleri ile sertlik, yoğunluk, ısıl dayanım, yüksek elastik modülü gibi kristal yapısı ve atomlar arası bağlanmadan etkilenen

özelliklerinin önem kazandığı durumlarda üretilen türlere denir.

• GÜNÜMÜZDE İ.T.S’LERİNİN KULLANIM ARTIŞINDAKİ BAŞLICA NEDENLER:

• 1-Yüksek sıcaklıklara dayanıklılık

• 2-Kimyasal kararlılığın yüksek olması

• 3-Çok sert olmaları

• 4- Metallerden hafif olmaları( %40 )

• 5-Aşınmaya karşı yüksek dirençli olmaları

• 6-Oksitlenmeye karşı dirençlerinin yüksek olması

• 7-Sürtünme katsayılarının düşük olması.

• 8-Basma kuvvetlerinin çok yüksek olması

• 9-Yüksek sıcaklıklarda korozyon dirençlerinin iyi olması.

• Dezavantajları ; Yeterli tokluk düzeyine sahip

olmamaları, pahalı olmaları

ALÜMİNA ÜRETİMİ

NaAl(OH)4 → NaOH + Al(OH)3 Al(OH)3 + NaOH → NaAl(OH)4

2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O

SİLİSYUM KARBÜR (SİC)

Silisyum karbür: fırın plaka ve refrakter malzemelerin yapımında, elektrik dirençli ısıtıcı elementler, aşındırıcılarda, ısı motorlarında yüksek oranda gerilmeye maruz kalan parçaların yapımında kullanılmaktadır

Ticari olarak büyük miktarlarda Acheson prosesiyle sentezlenmektedir.

Acheson prosesi ; SiO2 kumunun - kok (C) ile reaksiyonu esasına dayanır.

SiO2 + 3C SiC + 2CO

Zirkonya (ZrO

)

Ergime sıcaklığının yüksek olması,

Asidik kimyasal maddelere, curufa ve cam’a karşı direncinin yüksek olması, Aşınmaya karşı dayanıklı olması,

Düşük termal genleşme katsayısına sahip olması (termal şoka dayanıklı) Yüksek sıcaklıkta iyonik iletkenliğe sahip

Zirkonyanın kullanım alanı .

-Refrakter malzeme olarak, -, -İzolasyon malzemesi olarak, -Abrasif olarak kesici aletlerin üretiminde, -Ekstürüzyon kalıplarında ve aşınmaya dayanıklı makine parçalarında, -Oksitlenmeye karşı ve termal bariyer amacıyla yapılan seramik kaplamada, -Piezoelektrik ve elektrooptik devrelerde,kapasitörlerde, -Katı elektrolit olarak,oksijen sensör imalinde, -Dizel ve ısı motorlarında,

türbin kanatlarında,

-Kübik yapıdaki zirkonyanın ilginç bir uygulaması da sentetik kıymetli taşlar

üretimidir.Kübik-zro2, elmasa çok benzer ve mücevhercilikte elmasın yerine

kullanılır .

BOR KARBÜR (B

C)

Bor karbür yüksek ergime sıcaklığı , yüksek sertlik, düşük yoğunluk ( 2.4 gr/cm ³ ) , kimyasal maddelere karşı üstün direnç, yüksek nötron absorblama ve üstün mekanik özellikleri nedeniyle günümüzde ileri teknolojinin önemli bir malzemesidir.

Bor karbürün yüksek sertlik ve düşük yoğunluk özelliklerine sahip olduğu için, mukavemet / yoğunluk oranı yüksek olan en ideal hafif zırh malzemesidir.

Nükleer enerji santrallerinde radyasyondan korunma amaçlı yakıt yükleme çubuğu olarak kullanılır..

Elektriksel amaçlı kullanımı ise 2200 ^o C ye kadar güvenilir bir şekilde sıcaklık ölçümü yapabilen B4C-C termakapullardır.

Günümüzde ekonomik olarak bor karbür toz üretimi borik asitten hareketle yapılmaktadır.

Hammadde olarak borik asit- petrol koku karışımının kullanılması durumunda grafit dirençli fırın kullanılmaktadır.

2B ₂ O ₃ + 7C B4C + 6 CO

Sonuçta elektrod çevresinde yüksek yoğunlukta bor karbür oluşumu

gerçekleştirilir

• BOR NĠTRÜR ( BN)

• Yüksek sıcaklık uygulamalarında katı yağlayıcı, pota ve kalıp malzemesi, elektronik seramiklerde elektriksel yalıtkan ve yarı iletken üretiminde kullanılması

• Nükleer reaktörlerde kontrol çubukları,

radyasyon önleyici paneler, roketlerin yanma

odasında kullanımı

Cubic Boron Nitride (CBN)

MİNERAL ADI KĠMYASAL FORMÜLÜ B₂O₃

%

BULUNDUĞU ÜLKELER

TĠNKAL Na₂B₄O₇. 10H₂O 36, 5 Türkiye-ABD-Arjantin

KERNĠT Na₂B₄O₇. 4H₂O 51, 0 ABD-Arjantin

KOLEMANĠT Ca₂B₆O₁₁. 5H₂O 50, 8 Türkiye-ABD-Meksika

ÜLEKSĠT NaCaB₅O₉. 8H₂O 43, 0 Türkiye-ABD

PROBERTĠT NaCaB₅O₉. 5H₂O 49, 6 ABD

SZAYBELĠT MgBO₂ (OH) 41, 4 Kazakistan-Çin

PANDERMĠT Ca₄B₁₀O₁₉. 7H₂O 49, 8 Türkiye

DATOLĠT Ca₂B₄Si₂O₁₂. 2H₂O 26, 7 Kazakistan-Rusya

SASOLĠT(Doğal B. Asit) H₃BO₃. 56, 3 Ġtalya

GÖL SULARI ERĠMĠġ TUZLAR ABD-ġili-Bolivya

Ticari önemi olan bor mineralleri ve bulunduğu yerler

Dünya Bor Rezervleri ve Rezerv Ömrü

ÜLKE

TOPLAM REZERV x10

Ton B

O

ORANI %

REZERV ÖMRÜ (YIL)

TÜRKİYE 803.000 63 514

ABD 209.000 16.4 134

RUSYA 136.000 10.7 87

ŞİLİ 41.000 3.2 26

ÇİN 36.000 2.8 23

PERU 22.000 1.7 14

ARJANTİN 9.000 0.7 6

BOLİVYA 19.000 1.5 12

TOPLAM 1.275.000 100

HAM VE RAFİNE BOR KURULU KAPASİTELERİMİZ

ĠġLETME ÜRÜN KURULU KAPASĠTE

HAM BOR RAFĠNE BOR Bin Ton/Yıl

KIRKA Tinkal Konsantre 800

Boraks Pentahidrat 320

Boraks Dekahidrat 17

Susuz Boraks 60

BANDIRMA Boraks Deka+Penta Hidrat 55

Borik Asit 85

Sodyum Perborat 20

BĠGADĠÇ Konsantre Kolemanit 200

Konsantre Üleksit 200

EMET Konsantre Kolemanit 500

KESTELEK Konsantre Kolemanit 100

TOPLAM 1 800 557

Cevherin yapısındaki kil bileşiklerinden arındırılması için uygulanan cevher zenginleştirme işlemi ile elde edilen ürün ham bordur

Ham borun fiziksel ve kimyasal işlemlerden geçirilmesiyle rafine bor ürünleri elde edilir.

Özel bor ürünleri ise ham bor veya rafine bor ürünlerinden

elde edilir .

KULLANIM ALANI KULLANIM YERLERĠ Askeri & Zırhlı Araçlar Zırh Plakalar, Seramik Plakalar, Ateşli Silah Namluları vb.

Cam Sanayi Borosilikat Camlar, Laboratuar Camları, Uçak Camları, Borcam, Pyrex, İzole Cam Elyafı, Tekstil Cam Elyafı, Optik Lifler, Cam Seramikleri, Şişe, diğer Düz Camlar, Otomotiv Camları vb.

Elektronik ve Bilgisayar Sanayi Mikro Chipler, LCD Ekranları, CD-Sürücüleri, Akım Levhaları, Bilgisayar Ağlarında; Isıya- Aşınmaya Dayanıklı Fiber Optik Kablolar, Yarı İletkenler, Vakum Tüpler, Dieletrik Malzemeler, Elektrik Kondansatörleri, Kapasitörler, Gecikmeli Sigortalar, Bataryalar , Laser Printer tonerleri vb

Enerji Sektörü Güneş Enerjisinin Depolanması, Güneş Pillerinde Koruyucu olarak, Hücre Yakıtları vb

Fotoğrafçılık ve GörüĢ Sistemleri Kamera ve Mercek Camları, Fotoğraf Makinaları, Dürbünler, Banyo ve Film İmalatları

Ġlaç ve Kozmetik Sanayi Dezenfekte Ediciler, Antiseptikler, Diş Macunları, Lens Solüsyonları, Kolonya, Parfüm, Şampuan vb

ĠletiĢim Araçlarında Cep Telefonları, Modemler, Televizyonlar vb.

ĠnĢaat-Çimento Sektöründe Mukavemet Artırıcı ve İzolasyon Amaçlı olarak

Kağıt Sanayi Beyazlatıcı Olarak

Kauçuk ve Plastik Sanayi Naylon vb Plastik Malzemeler vb.

Kimya Sanayi Bazı Kimyasalların İndirgenmesi, Elektrolitik İşlemler, Flotasyon İlaçları, Banyo Çözeltileri, Katalistler, Atık Temizleme Amaçlı olarak, Petrol Boyaları, Yanmayan ve Erimeyen Boyalar, Tekstil Boyaları, Yapıştırıcılar, Soğutucu Kimyasallar, Korozyon Önleyiciler, Mürekkep, Pasta ve Cilalar, Kibrit, Kireçlenme Önleyicileri, Dezenfektan Sıvılar, Sabun, Toz Deterjanlar, Toz Beyazlatıcılar, Parlatıcılar Mumyalama vb

Koruyucu Ahşap Malzemeler ve Ağaçlarda Koruyucu olarak, Boya ve Vernik Kurutucularında vb.

Makine Sanayii Manyetik Cihazlar, Zımpara ve Aşındırıcılar Kompozit Malzemeler, vb.

Metalürji Kaplama Sanayiinde Elektrolit Olarak, Paslanmaz ve Alaşımlı Çelik, Sürtünmeye-Aşınmaya Karşı Dayanıklı Malzemeler, Kaynak Elektrotları, Metalurjik Flaks, Refrakterler, Briket Malzemeleri, Lehimleme, Döküm Malzemelerinde Katkı Maddesi olarak, Kesiciler Kompozit Malzemeler, Zımpara ve Aşındırıcılar vb.

Nükleer Sanayi Reaktör Aksamları, Nötron Emiciler, Reaktör Kontrol Çubukları, Nükleer Kazalarda Güvenlik Amaçlı ve Nükleer Atık Depolayıcı olarak,

Otomobil Sanayi Hava Yastıklarında, Hidroliklerde, Plastik Aksamda, Yağlarda ve Metal Aksamlarda, Isı ve Ses Yalıtımı Sağlamak Amacıyla, Antifrizler vb

Patlayıcı Maddeler Fişek vb.

Seramik Sanayi Emaye, Sır, Fayans, Porselen Boyaları vb

Spor Malzemeleri Kayak Aksamları, Tenis Raketleri, Balık Oltaları, Golf Sopaları, Darbe Koruyucular vb.

Tarım Sektörü Biyolojik Gelişim ve Kontrol Kimyasalları, Gübreler, Böcek-Bitki Öldürücüler, Yabani Otlar vb.

Tekstil Sektörü Isıya Dayanıklı Kumaşlar, Yanmayı Geciktirici ve Önleyici Selülozik Malzemeler, İzolasyon Malzemeleri, Tekstil Boyaları Deri Renklendiricileri, Suni İpek Parlatma Malzemeleri, vb.

Tıp Ostreopoz Tedavilerinde, Alerjik Hastalıklarda, Psikiyatride, Kemik Gelişiminde ve Artiritte, Menopoz Tedavisinde BNTC Terapi Yöntemiyle Beyin Kanserlerinin Tedavisinde, Manyetik Rezonans Görüntüleme Cihazlarında vb

Uzay ve Havacılık Sanayii Sürtünmeye-Aşınmaya ve Isıya Dayanıklı Malzemeler, Roket Yakıtı, Uydular, Uçaklar, Helikopterler, Zeplinler, Balonlar vb

YENĠ BĠR ENERJĠ HAMMADDESĠ) (SODYUM BOR HĠDRÜR )

Millenium Cell şirketi Sodyum bor hidrür solüsyonundan

“ Hydrojen on Demand TM “ ( Talep kadar hidrojen -talep üzerine hidrojen) sistemini kullanarak hidrojen üretmektedir.



NaBH

+2H

O ----Katalizör 4H

+Na BO

şeklindedir.

ANADOLUDA BOR TARİHİ

• 1865 ilk bor madenleri Balıkesir( Karaki) ilinin Susurluk

• ( Fırt) ilçesinde bir Fransız şirketi tarafından işletilmiştir.

• 1883 yılında Madenin alçıtaşı olmayıp boraks madeni olduğu 17 yıl sonra anlaşılmıştır. Abdülhamit ihracını yasaklamıştır.

• 1887 yılında hazinede para kalmadığı gerekçesiyle 60 bin lira karşılığında yılda 19 bin ton bor ihracat izni daha sonra “ Borax Consolidated Limited” şirketine dönüştürülen İngiliz- İtalyan “ Cove Hanson” ortak şirketine verilmiştir.

• 1935 tarihinde maden aramaları yapmak üzere MTA ve

Madencilik , Enerji üretimi ve Dağıtımı alanlarında faaliyet

göstermek üzere Etibank kurulmuştur.

• 1961 yılında DPT tarafından bor rafinerisi kurulması planlanmıştır. Ancak bor konusunda söz sahibi

ülkeler Türkiye’ye bu alanda teknoloji transferine ve tesis kurma girişimine yanaşmamışlardır

• 1964 yılında Ham bor cevheri karşılığı bir Polonya şirketi Bandırma da 20.000 ton/yıl Boraks ile 6.000 ton/yıl kapasiteli Borik asit tesislerini kurmuşlardır.

• 1978 Bor madenlerinin Devlet tarafından aranması

ve işletilmesine, eski Bor maden ruhsatlarının da

Devlete devredilmesine karar verilmiş.

• 1980 tarihinde Bakanlar Kurulu Kararı ile önceki devletleştirme kararları yürürlükten kaldırılmaya ve ruhsat sahaları eski sahiplerine devredilmeye çalışılmıştır.

• 1981 Danıştay kararı iptal etmiştir.

• 1983 yılında çıkartılan 2840 sayılı yasada”

Bor tuzları, uranyum ve toryum madenlerinin

aranması ve işletilmesi devlet eliyle yapılır .

sonuç

• Borun teknolojideki önemi her geçen gün artmaktadır.

• Bor uç ürünlerinin elde edilerek katma değer yaratılması için sanayi, yatırım politikalarının planlanması ve bir bor politikasının ısrarlı ve istikrarlı uygulanması gereklidir.

• Bunun için Ar-ge , yatırım, yatırım sonrası politikalar, eğitim gereklidir.

• Sorunun çözümüne eğitim ile başlamamız gerekir.

• Boru bilen, kaliteli beyin yaratmak herşey den önce gelir.

• Zenginliğimizi satarak en kolay yolu seçmek değil, akılcı bir

üretimle en yüksek değere ulaşmak temel amaç olmalıdır.