Magnezyum borat sentezi ve alev geciktirici pigment olarak kullanılabilirliği
Magnesium borate syntesis and usability as flame retardance pigment
Yazar: ÖNDER ATALAY
Danışman: PROF. DR. METİN GÜRÜ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Türkiye sahip olduğu bor rezervleri ve cevherlerinin kalitesi ile dünyanın önde gelen ülkelerindendir. Buna rağmen ürünlerinin çeşitliliği sahip olunan potansiyel yanında çok azdır. Ürün çeşidinin az olması ve pazarlama konusundaki sıkıntılar nedeniyle yapılan dış satışlar istenilen düzeyde olmayıp, konsantre cevher ve rafine ürünler ile sınırlı kalmaktadır. Bu nedenle de değişik bor ürünleri elde edilmesine yönelik çalışmaların yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır.Literatürde magnezyum borat sentezleri, kristallendirme ve çöktürme, mekanokimyasal işlem, mikrodalga ısıtma ve CVD yöntemleri gibi yöntemlerle yapılmaktadır. Magnezyum borat sentezindeki amaç istenilen kimyasal yapıdaki bileşiği optimum şartlarda elde etmek ve ürünün tane boyutunu minimize ederek nano boyuta ulaşmaktır. Ayrıca çevreye duyarlı malzeme üretmek amaçlanmıştır. Yapılan bu çalışmada magnezyum borat sentezi katı faz reaksiyonu ile gerçekleştirilmiştir. Katı faz reaksiyonu ile ülkemizde bol bulunan ve ucuz olan magnezyum oksit ve bor oksit ile yüksek sıcaklıkta magnezyum borat sinterlemesi yapılmıştır. Ürünler karakterize edilmiş ve uygun bir bağlayıcı vasıtasıyla boya haline dönüştürülmüştür. Yapılan çalışma sonucundav1-1 mol oranıyla hazırlanmış ve sinterlenmiş numunenin FTIR ve XRD grafiklerinde Mg2(B2O5) ve MgB4O7 piklerine rastlanmış ve 900 ºC'de 1-1 mol oranıyla hazırlanmış numunenin ekonomiklik ve performans açısından en uygun mol oranı olduğu tespit edilmiştir. Magnezyum borat katkılı boyaların alev geciktirme ve yüksek sıcaklığa dayanım özellikleri incelenmiş ve karakterizasyon işlemleri sonucu yüzeyi magnezyum borat katkılı silikon bağlayıcı ile hazırlanmış çinko levhaların üzerinde 800 ºC' de bozunmanın gerçekleşmediği tespit edilmiştir. Ayrıca çalışmalar sonucu bulunan %39'luk limit oksijen değeri ise üretilen magnezyum borat bileşiğinin alev geciktirici özelliği olduğunun göstergesidir

Abstract:
Turkey which has high boron reserves and boron quality is the one of the world's leading country. However, the variety of products possessed very low potential well. Product variety is less than the desired level of foreign sales and marketing are not carried out due to insecurity, concentrate ore and refined products remains limited. Therefore, there is a need for studies for obtaining various boron compounds.In the literature synthesis of magnesium borate are crystallization and precipitation, mechanochemical process, microwave heating and CVD methods. Purpose of the synthesis of magnesium borate compound is to obtain the desired chemical composition at optimum conditions and to achieve minimum particle size (Nano size). It?s aimed to produce environmentally-friendly material.High temperature sintering of magnesium borate is made by solid-phase reaction. For the reaction magnesium oxide and boron oxide compounds which are found in abundance in our country and inexpensive are used. Products were characterized and transformedviiinto a dye by means of a suitable binder. As a result of the study, Mg2(B2O5) ve MgB4O7 peaks are observed at a sample?s, prepared and sintered with 1-1 mole rate at 900 ºC, FTIR and XRD charts. Fire retardation and resistance to high temperature specialties of Magnesium borate added dyes have been examined and as a result of characterization processes no decay has been observed on zinc plates which surfaces are prepared with magnesium borate added silicon binder at 800 ºC.Also efficiency and performance of this sample?s molar ratio was found to be most suitable molar ratio. In addition, limit oxygen value (39%) identified as a result of studies is proved that flame retardant properties of magnesium borate compound.