Karbotermal indirgeme nitrürleme yöntemi ile dizel partikül filtre (DPF) üretimine yönelik Si3N4 esaslı malzeme geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, dizel partikül filtre(DPF) ihtiyaçlarına cevap verebilmek için yeni malzeme ve farklı üretim yöntemleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Ticari seramik dizel partikül filtrelerin alternatifi olabilecek gözenekli Si3N4'ün üretimi, yapı-özellik-performans ilişkisi göz önünde tutularak araştırılmıştır. Çalışmalarda; karbotermal indirgeme nitrürleme yöntemi(CRNSN) ve reaksiyon bağlı silisyum nitrür(RBSN) üretim yöntemleri birleştirilerek, optimum C/SiO2, Si3N4 ilave miktarı belirlenerek, başlangıç hammaddelerinin ve sinterleme ilavelerinin etkisi incelenerek gözenekli Si3N4 malzemeler üretilmiş, malzemelerin basınç kaybı, geçirgenlik ve partikül tutma davranışları incelenmiştir. Deneysel sonuçlara göre, CRNSN ve RBSN yöntemleri birleştirilerek daha düşük maliyetli gözenekli Si3N4 üretilmiştir. Bu iki yöntemin birleştirilmesiyle mikroyapı ve diğer özellikler geliştirilmiştir. Yapılan çalışmalar dizel partikül filtrelerin performans özelliklerinin malzemenin gözenek hacminden daha çok gözenek boyutu ve içyapısından etkilendiğini ortaya koymuştur. Üretilen gözenekli Si3N4 düşük geçirgenlik değerlerine rağmen yüksek partikül filtreleme kabiliyeti göstermiştir.