Alüminyum oksit partikül karakteristiklerinin parlatma süspansiyonlarının özelliklerine etkisi
Effect of aluminum oxide particle characteristics on polishing suspensions property
Yazar: TAYFUN ÖZMEN
Danışman: PROF. DR. ENDER SUVACI
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tezde Türkiye'de üretimi olmayan düşük tane boyutlu yüksek saflıkta alümina
(Al2O3) üretimi, üretilen alüminadan kararlı bir süspansiyon oluşturulması ve elde edilen
kararlı alümina süspansiyonlarının parlatma performanslarının incelenmesi ele alınmıştır.
Bu sebeple, ortalama tane boyutu 91 µm olan metalürjik alüminyum trihidroksit
[Al(OH)3], tekrar çözdürüp-çöktürme yöntemi ile tane boyutu kontrol edilerek ortalama
tane boyutu yaklaşık 1 µm olan yüksek saflıkta (%99.94 ve üzeri) Al(OH)3 sentezi
gerçekleştirilmiştir. Sentez sonrası elde edilen Al(OH)3 tozları kalsine edilerek α-
alüminaya dönüştürülmüştür. Elde edilen alümina tozları karakterize edilmiş, yaklaşık
özelliklere sahip ticari Al2O3 tozları tedarik edilerek ürün özellikleri karşılaştırılmıştır.
Üretilen ve ticari alınan alümina tozları bir dispersiyon ortamı içerisinde dağıtılarak
çökme davranışları incelenmiş, kararlı bir süspansiyon elde etmek için gerekli toz ve
dispersiyon özellikleri belirlenmiştir. Partikülleri askıda tutmak için 0 ile 1.50 mg/m2
oranlarında polielektrolit (Darvan C-N) malzemesi kullanılmıştır. 0.001 mg/m2
polielektrolit ilavesinin üretilen alümina partikülleri askıda tutmaya yeterli olduğu
görülmüştür. Oluşturulan kararlı süspansiyonlar alüminanın aşındırıcı özelliğinden ötürü
metal yüzeylerin parlatılması amacıyla kullanılmıştır. Daha sonra parlatılan yüzeylerin
yüzey pürüzlülük dereceleri karakterize edilerek, üretilen tozun parlatma performansı
ticari ürünler ile karşılaştırılarak elde edilen sonuçlar sunulmuştur. Üretilen alümina
partikülleri ile oluşturulan parlatma süspansiyonu boyalı metal yüzeylerde ortalama %76
iyileştirme sağlayarak, karşılaştırılan 3 ticari tozdan ortalama olarak daha iyi performans
göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Heterojen çöktürme, Alümina, Süspansiyon,
Sedimentasyon, Parlatma

Abstract:
In this thesis, nano particle sized, high purity alumina (Al2O3) production which
does not have any production in Turkey, stable suspension preparation from producing
alumina and polishing performanses of alumina suspensions are considered. Sythesis of
1 µm average particle sized and high pure (%99.94 and higher) aluminum trihydroxide
[Al(OH)3] is succeed from metallurgical grade 91 µm average particle sized Al(OH)3,
with controlling the particle size by dissolution-precipitation method. After production,
calcination of Al(OH)3 powders is occured in order to transform α-Al2O3.
Characterizations of calcined alumina is performed. Then, similar commercial products
are supplied and comparisations between producing alumina is occured. Stabilizations of
commercial and calcined aluminas in a dispersion are performed with polielectrolyte
(Darvan C-N) addition between 0 and 1.50 mg/m2
in order to understand the effective
powder and dispersion properties for stable suspension. 0.001 mg/m2
polielectrolyte
addition were enough for produced alumina particles which become unsettled. Obtained
stable suspensions are used as a polishing paste on metal surfaces because of alumina's
high hardness property. Then surface qualities of polishing samples are characterized and
performance results of producing and commercial powders are compaired and presented.
After polishing, producing powders included suspension provides %76 average surface
quality increment. Therefore, the result becomes higher from 3 commercial powders
included suspensions.
Keywords: Heterogeneous precipitation, Alumina, Suspension, Sedimentation,
Polishing