#Tellür

[dokumtek]

Nadir Toprak Metallerin Kritik Rolü Nedir?

Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı (DOE) tarafından nadir toprak metallerinin ve diğer malzemelerin temiz enerji ekonomisindeki rolünü incelemek amacıyla bir araştırma yapılmıştır. 2011 Kritik Malzeme Stratejisi adı verilen bu araştırma, kritik malzeme bir başka deyişle nadir toprak metallerin temin zorluklarını gidermek için güncellenmiş kritiklik değerlendirmeleri, piyasa analizleri ve teknoloji analizlerini içerir. Bu rapor, bazı malzemelerin rüzgar türbinleri, elektrikli araçlar (EV'ler), fotovoltaik (PV) ince filmler ve enerji tasarruflu aydınlatmaların önemini vurgulayan 2010 Kritik Malzeme Stratejisinin bir güncellemesidir. Nadir toprak metallerin kritik durumu hakkında raporun öne çıkan özellikleri: • Rüzgar türbinleri, EV'ler, PV ince filmler ve flüoresan aydınlatmalar da dahil olmak üzere birçok temiz enerji teknolojisi, kısa vadede tedarik kesintileri riski taşıyan nadir toprak metallerini, malzemeleri kullanmaktadır. Bu riskler genellikle orta ve uzun vadede azalacaktır. • Beş nadir toprak metalinin (disprosyum, neodim, terbiyum, europium ve itriyum) tedarik zorlukları, önümüzdeki yıllarda temiz enerji teknolojisi dağıtımını etkileyebilir. • Bu zorlukların üstesinden gelmek için çalışmalar arttırıldı. Nadir toprak metallerin belirlenebilmesi amacıyla öncelikli araştırmalar için yeni fonlar oluşturulması, DOE’nin ilk kritik materyal araştırma planının geliştirilmesi, önde gelen uzmanları bir araya getiren uluslararası atölye çalışmaların yapılması ve bu konularda çalışan federal kurumlar arasında ki koordinasyonlar sayılabilir. • Eğitim ve öğretim yoluyla işgücü yeteneklerinin geliştirilmesi; kırılganlıkların giderilmesine ve kritik malzemelerle ilgili fırsatların gerçekleştirilmesine yardımcı olacaktır. • Önümüzdeki yıllarda çok daha fazla çalışmaya ihtiyaç olacaktır. Bu rapor, gelecek yıllarda yüksek büyüme göstermesi beklenen birçok temiz enerji teknolojisine odaklanmaktadır. Sunulan senaryolar geleceğin öngörüleri değildir. Gelecekteki malzemelere yönelik arz ve talep, çığır açan teknolojiler; malzeme kıtlığına ve piyasadaki diğer faktörlere verilen piyasa cevabı nedeniyle bu senaryolardan farklı olabilir. Bu analiz politika yapıcıları ve halkı bilgilendirmeye yardımcı olmak içindir. Kritiklik Değerlendirmesi On altı element rüzgar türbinleri, EV'ler, PV hücreleri ve flüoresan aydınlatmasında kritiklik açısından değerlendirildi. Kullanılan metodoloji Ulusal Bilimler Akademisi tarafından geliştirilen metodolojiden uyarlanmıştır. Kritiklik değerlendirmesi iki boyutta incelendi: •temiz enerji •arz riski. Beş nadir toprak elementinin (Rare Earth Elements) •disprosyum, •terbiyum, •europium, •neodim •itriyum kısa vadede kritik olduğu bulundu ( 2015). Bu beş nadir toprak elementi (REE-Rare Earth Elements) enerji verimli aydınlatmada; •rüzgar türbinleri ve elektrikli araçlar veya •fosforlar için mıknatıslarda kullanılır. Diğer elementlerin; •seryum, •indiyum, •lantan •tellür) kritik olduğu tespit edildi. Pazar Dinamikleri • Son yıllarda, incelenen malzemelerin neredeyse tümüne yönelik talep, çelik gibi emtia metallerine olan talepten daha hızlı artmıştır. İncelenen malzemelere olan talebin artması, temiz enerji teknolojilerinin yanı sıra cep telefonları, bilgisayarlar ve düz panel televizyonlar gibi tüketici ürünlerinden gelmektedir. • Genel olarak, küresel malzeme arzı, mevcut sermaye eksikliği, uzun sağlama süreleri, ticaret politikaları ve diğer faktörler nedeniyle son yıllarda talep artışına cevap vermede yavaşlama olmuştur. Birçok anahtar malzeme için, pazar tepkisi, çoğaltma ve yan üretimin karmaşıklığı gibi sebepler nedeniyle işler daha da karmaşıklaşmaktadır. Ek olarak, bazı kilit malzemeler için pazarın şeffaf olmaması ve dar hacmi verimli çalışabilme yeteneğini etkileyebilir. • Bazı üniversiteler ve diğer kurumlar; gelecekteki fen ve mühendislik işgücünü kurslar, araştırma fırsatları ve stajlar yoluyla hazırlıyorlar. Araştırma için önemli konular; •malzeme karakterizasyonu, •enstrümantasyon, •yeşil kimya, •üretim mühendisliği, •malzeme geri dönüşüm teknolojisi, •modelleme, •pazar değerlendirmesi ve •ürün tasarımıdır. • Tedarik zincirinin çeşitli aşamalarındaki işletmeler pazar dinamiklerine uyum sağlıyor. Bazıları kendilerini fiyat dalgalanmalarından ve maddi kıtlıktan korumak için savunma önlemleri alıyor, bazıları ise ek tedarik kaynakları veya potansiyel ikame kaynakları sunarak piyasa fırsatlarına proaktif bir şekilde cevap veriyor. • Birçok hükümet, hammaddelerin ekonomik rekabet edebilirliğe artan önemini kabul etmekte ve tedarik risklerini azaltmada aktif rol oynamaktadır. Teknoloji Analizleri 2010 Kritik Malzeme Stratejisini temel alan bu raporda, aşağıdaki sonuçlarla birlikte üç derinlemesine teknoloji analizi sunulmaktadır: Nadir toprak metalleri /elementleri, petrolün rafine edilmesinde önemli bir rol oynamaktadır, ancak sektörün nadir toprak arzı bozulmalarına karşı kırılganlığı sınırlıdır. Lantan, petrol rafine işleminin önemli bir parçası olan sıvı katalitik çatlamada (FCC) kullanılır. Ancak lantan tedariki diğer nadir topraklardan daha az kritiktir ve rafineriler girdi miktarlarını ayarlama konusunda bazı yeteneklere sahiptir. Rüzgar enerjisi ve elektrikli araç teknolojileri üreticileri olası nadir toprak kıtlıklarına cevap vermek için stratejiler izliyorlar. Neodim ve disprosyum içeren kalıcı mıknatıslar (PM), rüzgar türbini jeneratörlerinde ve elektrikli taşıt (EV) motorlarında kullanılmaktadır. Bu nadir toprak elementleri REE'ler çok değerli manyetik ve termal özelliklere sahiptir. Her iki teknolojinin de üreticileri şu anda gelecekteki sistem tasarımı konusunda kararlar alıyor, neodim ve disprosiyumun performans avantajlarını potansiyel arz kıtlığına karşı kırılganlığa karşı alıp satıyorlar. Örneğin, rüzgar türbini üreticileri, farklı seviyelerde nadir toprak içeriğine sahip dişli tahrikli, hibrit ve doğrudan tahrikli sistemler arasında karar veriyorlar. Bazı EV üreticileri, PM motorlarına alternatif olarak nadir topraksız endüksiyon motorları veya anahtarlamalı relüktans motorları takip ediyorlar. Aydınlatma enerji verimliliği standartları dünya genelinde uygulandığı için, aydınlatma fosforlarında kullanılan ağır nadir topraklar yetersiz kalabilir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, 2012'de yürürlüğe giren iki aydınlatma enerji verimliliği standardı seti, europium, terbium ve itriyumla yapılan fosfor içeren flüoresan lambalara olan talebi artıracaktır. İlk standartlar genel servis ampulleri için geçerlidir. İkinci standart set, doğrusal flüoresan lambalara (LFL'ler) uygulanır. ABD’deki CFL’lere olan talep ve etkin LFL’lerde öngörülen artış, küresel CFL’deki talebin tahmin edilen bir artışa tekabül etmektedir. Europium,Terbium ve İtriyumun yetersiz arzda olacağı ve nadir yer fosforları için yukarı yönlü fiyat baskısı olacağı tahmin edilmektedir. Gelecekte, ışık yayan diyotların (oldukça verimli ve çok az nadir toprak içeriğine sahip olan), nadir toprak kaynakları üzerindeki baskıyı azaltarak pazarda büyüyen bir rol oynaması bekleniyor. Kaynak: D.O.E. Read the full article

[aklingolgesi]

ELEMENTLERİN HİKÂYESİ | BÖLÜM 12: “UZAYIN ELEMENTLERİ I” (U, Te, Se)

Uranyum, tellür ve selenyum… Bu seferki bölümde bu üç elementi beraber konu almamızın sebebi, bölümün isminden de anlayacağınız üzere elementlerimizin isimlerinin uzayla ve de özellikle gök cisimleriyle doğrudan bağlantılı olmaları. Ancak bu seferki konumuzu elementlerin fazlalığı sebebiyle 2 bölümde anlatıyoruz. Peki, bu bölümde ele alacağımız üç element ne zaman keşfedildi? Bu elementlerin…

[karayoluhaber]

Atom Numarası 34 Olan Selenyum Elementini Tanıyalım

Atom numarası 34 ve işareti Se olan bir kimyasal element selenyumdur. Arsenik ile aynı özellikleri paylaşan ve periyodik çizelgede sülfür ile tellür arasında özelliklere sahip bir ametaldir (nadiren metaloid olarak adlandırılır). Yerkabuğunda, elementel formda ya da saf cevher bileşikleri olarak neredeyse hiç bulunmaz. Jöns Jacob Berzelius 1817 yılında selenyumun keşfini yapmıştır. Yeni…

[i-mag-blr]

TELLÜR NEDİR, TELLÜR BULUNUŞU, TELLÜR ÖZELLİKLERİ,

TELLÜR NEDİR, TELLÜR BULUNUŞU, TELLÜR ÖZELLİKLERİ,

Alm. Tellur (n), Fr. Tellure (m), İng. Tellurium. Gümüş beyazlığında, yarı metal bir element. Te sembolüyle gösterilir.

Bulunuşu ve elde edilişi: Tabiatta çok az bulunan elementlerdendir. Metal sülfür minerallerinde az bir oranda bulunur. Önemli mineralleri olmayan tellürün başlıca iki minerali silvanit AgAuTe ve hessit Ag2Te’dir.

Tellur, bakırın saflaştırılmasından meydana…

[dokumtek]

Eser Elementler Dökme Demire Nasıl Etki Eder?

Eser Element Ne Demektir?

Eser elementler dökme demirlerin ana karakteristiğini meydana getiren Karbon, Silis, Mangan gibi katkı elementlerinin dışında bünyede çok az ya da ihmal edilebilir seviyede bulunabilen çeşitli elementlerdir. Ancak eser elementlerin dökümün yapı ve özelliklerine oldukça etki ettikleri bilinmektedir. Eser elementler özellikle ilave edilirken bazılarının kaynağı az miktarda olsa empüriteler içeren hammaddelerdir. Ancak eser elementler dökme demirin üretiminde kullanılan ham maddelerde bulunsa da bazen belirli bir etki elde etmek üzere bilinçli olarak ilave edilmektedir. Dolayısı ile  bu elementlerin dökme demirdeki miktarlarını kontrol altında tutabilmek için kullanılan ham maddeler ve uygulanacak üretim metodlarının özenle seçilmesi önemlidir. Eser elementler içinde bazılarının özellikle pik dökümde yararlı etkileri vardır. Ancak bazı eser elementler de zararlı etkiye sahiptir ve mümkün oldukça uzaklaştırılmaları gerekir.

Eser Elementler Nasıl Etki Ederler?

Alüminyum (Al): Eser element olarak Al içeren çelik hurda, aşılayıcılar, ferro alaşımlar, hafif alaşım elementleri, alüminyum ilavesi % 0,03 e kadar dökme demirde etkisi; •İnce kesitlerde %0,005 Al üzeri hidrojen bazlı karınca boşlukları oluşur. •Azotu bağlar •Yaklaşık % 0,08 üzeri Al küresel grafite zararlıdır •Seryum tarafından bağlanabilir •Güçlü grafit sabitleştirici etkisi vardır. Antimuan (Sb): Çelik hurda, camsı emayeli hurda, belirlenen ilaveler %0,02 ye kadar dökme demirde etkisi; •Güçlü perlit ve karbür oluşturur. •Nadir toprak metallerinin yokluğunda küreselleştirmeyi engeller. Arsenik (As): Pik demir, çelik hurda %0,05 ye kadar dökme demirde etkisi; •Güçlü perlit ve karbür oluşturur. •Grafitlerin küresellik oranını arttırır. Baryum (Ba): Baryum içeren aşılayıcılar %0,003 ye kadar dökme demirde etkisi; •Grafitin küreselleşmesini arttırır •Beslemeyi azaltır •Çilleşme eğilimini düşürürken grafit oluşturur. Bizmut(Bi): Belirlenen ilaveler, Bi içeren kalıp kaplamaları Nadiren %0,01 üstü dökme demirde etkisi; •İstenilmeyen grafit şekilleri ve çil oluşturur •Sfero dökümde nadir toprak metalleri (seryum) bulunması halinde nodül sayısını arttırır. •Temper dökümde melez yapı önlenebilir. Boron (B): Camsı emaye hurda, FeB şeklinde yapılan ilavelerle %0,01’e kadar dökme demirde etkisi; •Özellikle sfero dökümde %0.001’in üzerinde karbür oluşturur. •Temper dökümde %0,002 B tavlanma kabiliyetini arttırır. Kalsiyum (Ca): Ferroalaşımlar, küreselleştiriciler, aşılayıcılar %0,01 ye kadar dökme demirde etkisi; •Grafit taneciklerinin küreselleşmesini arttırır. •Grafit çekirdeklenmesini arttırır. •Çil eğilimini azaltır. •Grafit oluşumunu destekler. Seryum(Ce): Birçok Magnezyum alaşımı, mish metal olarak sıvı metale ilave ile, diğer nadir toprak metali kaynaklarından %0,02 ye kadar dökme demirde etkisi; •Pik dökümde kullanılmaz •Sfero dökümde zararlı elementleri yok eder. •Grafitin küreselleşmesini arttırır. •Segrasyona bağlı olarak karbürleri stabil hale getirir. Krom(Cr): Alaşımlı çelik, krom levha, bazı pik demirler, ferrokrom %0,3e kadar dökme demirde etkisi; •Çil ve perlit oluşturur. •Mukavemeti artırır. •Sfero dökümde %0,05’in üzerinde karbür oluşturur. Kobalt(Co): Takım çelikleri %0,02 ye kadar dökme demirde etkisi; •Dökme demirlerde kayda değer etkisi yoktur. Bakır(Cu): Bakır tel, bakır bazlı alaşımlar, çelik hurda belirli ilaveler %0,5 e kadar dökme demirde etkisi; •Perlit oluşumunu destekler •Mukavemeti artırır. •Sfero dökümde ferritik yapıyı bozar. •Zararlı etkisi yoktur. Hidrojen (H): Islak refrakterler, kalıp malzemeleri, ıslak katkı maddeleri Dökme demirde etkisi; •Yüzey altında karınca boşluklarına neden olur. •Zayıf bir çil etkisi vardır. •Kükürdü bağlayacak yeterli Mangan bulunmadığı zaman iç sementit oluşturur. Kurşun(Pb): Boyalı hurda, bazı camsı emayeler, çelik levha, lehim, motor, petrol tortuları %0,005 e kadar dökme demirde etkisi; •Pik dökümde keskin ve istenmeyen grafit yapıları oluşturur. •%0,004 ün üzerinde mukavemeti ciddi şekilde azaltır. •Perlit ve karbür oluşturur. •Grafitlerin küreselleşmesini engeller. •Sfero dökümde nadir toprak metalleri(Seryum) tarafından bağlanarak grafit üzerinde etkileri azaltır. Magnezyum(Mg): Magnezyum alaşımlarının (küreselleştiricilerin) ilavesi %0,03- 0,08 dökme demirde etkisi; •Sfero dökümde küresel grafit oluşumunu sağlar. •Karbür sabitleyici etkisi vardır. •Pik dökümde kullanılmaz. Mangan(Mn): Birçok pik demir, çelik hurda, ferromangan parça ya da briketlerin, ilavesi %0,2- 1,0 dökme demirde etkisi; •MnS oluşturarak Kükürtü bağlar. •Perlit oluşumunu destekler. •Sfero dökümde karbür oluşturur. •Yüksek seviyelerde yine yüksek seviye Kükürt ile bağlanırsa gaz boşlukları oluşturur. Molibden(Mo): Rafine pik demirler, alaşım çelikleri, ferromolibden ilavesi %0,1e kadar dökme demirde etkisi; •Perlit oluşumuna zayıf bir etkisi vardır. •Mukavemeti artırır. •Çekinti ve karbür meydana getirebilir. Nikel (Ni): Nikel teneke, çelik hurda, rafine demir, NiMg alaşımı %0,5 e kadar dökme demirde etkisi; •Düşük seviyelerde önemli etkisi yoktur. •Daha yüksek seviyelerde ise grafitleştirici etkisi görülür. Azot(N): Kok, karbon vericiler, maça bağlayıcılar, çelik hurda, azotlu ferromangan ilavesi %0,015e kadar dökme demirde etkisi; •Grafit taneciklerini bir araya getirir. •Perlit oluşturur. •Mukavemeti artırır. •Eğer yüksek miktarda bulunursa kalın kesitlerde çatlak meydana getirir. •Al, Ti ve Zr ile bağlanabilir. •Sfero dökümde çok etkisi yoktur. Fosfor(P): Fosforik pik demir ve hurda, FeP ilavesi %0,1 ye kadar dökme demirde etkisi; •Akışkanlığı yükseltir. •Sfero dökümde %0,05 ‘den fazlası zararlıdır. •%0,04 ‘ün altındaki seviyelerde metal penetrasyonuna sebep olabilir. Silisyum(Si): Ferrosilis alaşımları, çelik hurda, pik demir %0,8-4,0 dökme demirde etkisi; •Grafitleşmeyi destekler •Çil oluşumunu azaltır. •Ferriti stabilize eder •Dökülebilirliği artırır. Kükürt(S) : Kok, karbon vericiler, pik demir, demir hurda, demirsülfür ilavesi %0,15 e kadar (pik dökümde) dökme demirde etkisi; •Mangan ile dengelenmediği sürece yapı ve özelliklere çok zararlı etkileri vardır. •Pik dökümde birçok aşılayıcının etkisini artırır. •Sfero dökümde Mg ihtiyacını artırır. •Sfero dökümde %0,03 ’ün altında olmalıdır. Stronsiyum(Sr): Stronsiyum içeren aşılayıcılar %0,003 e kadar dökme demirde etkisi; •Pik ve sfero dökümde grafit çekirdeklenmesini artırır. •Pik dökümde çil oluşturma eğilimini önemli miktarda azaltır. Tellür(Te): Bakır hurda, kalıp kaplamaları %0,003 e kadar dökme demirde etkisi; •Karbür oluşumunu önemli derecede destekler •İstenmeyen birçok grafit şekli oluşmasına neden olur. •%0,0003’ün altında bile etkileri görülür •Sfero dökümde etkileri Mg ve Ce ile birleştirilerek azaltılır. Kalay(Sn): Lehimli hurda, kalay kaplı çelik hurda, bronz bileşenleri, kalay ilaveleri %0,15 e kadar dökme demirde etkisi; •Güçlü bir şekilde perlit oluşumunu destekler. •Mukavemeti artırır. •%0,08 den fazla olursa sfero dökümde gevrekliğe neden olur. •Başka zararlı etkisi yoktur. Titanyum(Ti): Bazı pik demirler, bazı boyalı hurdalar ve camsı emayeler, CG-demir dönüşleri, Titanyum ya da Ferrotitanyum ilavesi %0,10 a kadar dökme demirde etkisi; •Pik dökümde azotu bağlar. •Alüminyum bağlı oluşan hidrojen karınca boşluklarını artırır. •Pik dökümde aşırı soğumuş grafit oluşturur. •Sfero dökümde küreselleşmeyi bozar. Tungsten(T): Takım çelikleri %0,05 e kadar dökme demirde etkisi; •Nadiren önemli miktarda bulunur. •Zayıf perlit oluşturucu etkisi vardır. Vanadyum(V): Çelik hurda, takım çelikleri, bazı pik demirler, Ferrovanadyum ilavesi %0,10 a kadar dökme demirde etkisi; •Çil oluşumunu destekler. •Pul grafiti rafine eder. •Mukavemeti önemli derecede artırır. Kaynak: ROLLED ALLOYS   Read the full article

[dokumtek]

Nadir Toprak Metallerin Kritik Rolü Nedir?

Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı (DOE) tarafından nadir toprak metallerinin ve diğer malzemelerin temiz enerji ekonomisindeki rolünü incelemek amacıyla bir araştırma yapılmıştır. 2011 Kritik Malzeme Stratejisi adı verilen bu araştırma, kritik malzeme bir başka deyişle nadir toprak metallerin temin zorluklarını gidermek için güncellenmiş kritiklik değerlendirmeleri, piyasa analizleri ve teknoloji analizlerini içerir. Bu rapor, bazı malzemelerin rüzgar türbinleri, elektrikli araçlar (EV'ler), fotovoltaik (PV) ince filmler ve enerji tasarruflu aydınlatmaların önemini vurgulayan 2010 Kritik Malzeme Stratejisinin bir güncellemesidir. Nadir toprak metallerin kritik durumu hakkında raporun öne çıkan özellikleri: • Rüzgar türbinleri, EV'ler, PV ince filmler ve flüoresan aydınlatmalar da dahil olmak üzere birçok temiz enerji teknolojisi, kısa vadede tedarik kesintileri riski taşıyan nadir toprak metallerini, malzemeleri kullanmaktadır. Bu riskler genellikle orta ve uzun vadede azalacaktır. • Beş nadir toprak metalinin (disprosyum, neodim, terbiyum, europium ve itriyum) tedarik zorlukları, önümüzdeki yıllarda temiz enerji teknolojisi dağıtımını etkileyebilir. • Bu zorlukların üstesinden gelmek için çalışmalar arttırıldı. Nadir toprak metallerin belirlenebilmesi amacıyla öncelikli araştırmalar için yeni fonlar oluşturulması, DOE’nin ilk kritik materyal araştırma planının geliştirilmesi, önde gelen uzmanları bir araya getiren uluslararası atölye çalışmaların yapılması ve bu konularda çalışan federal kurumlar arasında ki koordinasyonlar sayılabilir. • Eğitim ve öğretim yoluyla işgücü yeteneklerinin geliştirilmesi; kırılganlıkların giderilmesine ve kritik malzemelerle ilgili fırsatların gerçekleştirilmesine yardımcı olacaktır. • Önümüzdeki yıllarda çok daha fazla çalışmaya ihtiyaç olacaktır. Bu rapor, gelecek yıllarda yüksek büyüme göstermesi beklenen birçok temiz enerji teknolojisine odaklanmaktadır. Sunulan senaryolar geleceğin öngörüleri değildir. Gelecekteki malzemelere yönelik arz ve talep, çığır açan teknolojiler; malzeme kıtlığına ve piyasadaki diğer faktörlere verilen piyasa cevabı nedeniyle bu senaryolardan farklı olabilir. Bu analiz politika yapıcıları ve halkı bilgilendirmeye yardımcı olmak içindir. Kritiklik Değerlendirmesi On altı element rüzgar türbinleri, EV'ler, PV hücreleri ve flüoresan aydınlatmasında kritiklik açısından değerlendirildi. Kullanılan metodoloji Ulusal Bilimler Akademisi tarafından geliştirilen metodolojiden uyarlanmıştır. Kritiklik değerlendirmesi iki boyutta incelendi: •temiz enerji •arz riski. Beş nadir toprak elementinin (Rare Earth Elements) •disprosyum, •terbiyum, •europium, •neodim •itriyum kısa vadede kritik olduğu bulundu ( 2015). Bu beş nadir toprak elementi (REE-Rare Earth Elements) enerji verimli aydınlatmada; •rüzgar türbinleri ve elektrikli araçlar veya •fosforlar için mıknatıslarda kullanılır. Diğer elementlerin; •seryum, •indiyum, •lantan •tellür) kritik olduğu tespit edildi. Pazar Dinamikleri • Son yıllarda, incelenen malzemelerin neredeyse tümüne yönelik talep, çelik gibi emtia metallerine olan talepten daha hızlı artmıştır. İncelenen malzemelere olan talebin artması, temiz enerji teknolojilerinin yanı sıra cep telefonları, bilgisayarlar ve düz panel televizyonlar gibi tüketici ürünlerinden gelmektedir. • Genel olarak, küresel malzeme arzı, mevcut sermaye eksikliği, uzun sağlama süreleri, ticaret politikaları ve diğer faktörler nedeniyle son yıllarda talep artışına cevap vermede yavaşlama olmuştur. Birçok anahtar malzeme için, pazar tepkisi, çoğaltma ve yan üretimin karmaşıklığı gibi sebepler nedeniyle işler daha da karmaşıklaşmaktadır. Ek olarak, bazı kilit malzemeler için pazarın şeffaf olmaması ve dar hacmi verimli çalışabilme yeteneğini etkileyebilir. • Bazı üniversiteler ve diğer kurumlar; gelecekteki fen ve mühendislik işgücünü kurslar, araştırma fırsatları ve stajlar yoluyla hazırlıyorlar. Araştırma için önemli konular; •malzeme karakterizasyonu, •enstrümantasyon, •yeşil kimya, •üretim mühendisliği, •malzeme geri dönüşüm teknolojisi, •modelleme, •pazar değerlendirmesi ve •ürün tasarımıdır. • Tedarik zincirinin çeşitli aşamalarındaki işletmeler pazar dinamiklerine uyum sağlıyor. Bazıları kendilerini fiyat dalgalanmalarından ve maddi kıtlıktan korumak için savunma önlemleri alıyor, bazıları ise ek tedarik kaynakları veya potansiyel ikame kaynakları sunarak piyasa fırsatlarına proaktif bir şekilde cevap veriyor. • Birçok hükümet, hammaddelerin ekonomik rekabet edebilirliğe artan önemini kabul etmekte ve tedarik risklerini azaltmada aktif rol oynamaktadır. Teknoloji Analizleri 2010 Kritik Malzeme Stratejisini temel alan bu raporda, aşağıdaki sonuçlarla birlikte üç derinlemesine teknoloji analizi sunulmaktadır: Nadir toprak metalleri /elementleri, petrolün rafine edilmesinde önemli bir rol oynamaktadır, ancak sektörün nadir toprak arzı bozulmalarına karşı kırılganlığı sınırlıdır. Lantan, petrol rafine işleminin önemli bir parçası olan sıvı katalitik çatlamada (FCC) kullanılır. Ancak lantan tedariki diğer nadir topraklardan daha az kritiktir ve rafineriler girdi miktarlarını ayarlama konusunda bazı yeteneklere sahiptir. Rüzgar enerjisi ve elektrikli araç teknolojileri üreticileri olası nadir toprak kıtlıklarına cevap vermek için stratejiler izliyorlar. Neodim ve disprosyum içeren kalıcı mıknatıslar (PM), rüzgar türbini jeneratörlerinde ve elektrikli taşıt (EV) motorlarında kullanılmaktadır. Bu nadir toprak elementleri REE'ler çok değerli manyetik ve termal özelliklere sahiptir. Her iki teknolojinin de üreticileri şu anda gelecekteki sistem tasarımı konusunda kararlar alıyor, neodim ve disprosiyumun performans avantajlarını potansiyel arz kıtlığına karşı kırılganlığa karşı alıp satıyorlar. Örneğin, rüzgar türbini üreticileri, farklı seviyelerde nadir toprak içeriğine sahip dişli tahrikli, hibrit ve doğrudan tahrikli sistemler arasında karar veriyorlar. Bazı EV üreticileri, PM motorlarına alternatif olarak nadir topraksız endüksiyon motorları veya anahtarlamalı relüktans motorları takip ediyorlar. Aydınlatma enerji verimliliği standartları dünya genelinde uygulandığı için, aydınlatma fosforlarında kullanılan ağır nadir topraklar yetersiz kalabilir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, 2012'de yürürlüğe giren iki aydınlatma enerji verimliliği standardı seti, europium, terbium ve itriyumla yapılan fosfor içeren flüoresan lambalara olan talebi artıracaktır. İlk standartlar genel servis ampulleri için geçerlidir. İkinci standart set, doğrusal flüoresan lambalara (LFL'ler) uygulanır. ABD’deki CFL’lere olan talep ve etkin LFL’lerde öngörülen artış, küresel CFL’deki talebin tahmin edilen bir artışa tekabül etmektedir. Europium,Terbium ve İtriyumun yetersiz arzda olacağı ve nadir yer fosforları için yukarı yönlü fiyat baskısı olacağı tahmin edilmektedir. Gelecekte, ışık yayan diyotların (oldukça verimli ve çok az nadir toprak içeriğine sahip olan), nadir toprak kaynakları üzerindeki baskıyı azaltarak pazarda büyüyen bir rol oynaması bekleniyor. Kaynak: D.O.E. Read the full article

[dokumtek]

Alaşım Elementlerinin Metalürjideki Rolü ve Önemi

Alaşım elementlerinin metalürjideki rolü oldukça önemli ve çok yönlüdür. İşte bu rollerin ana hatları: 1. Mekanik özelliklerin iyileştirilmesi: - Sertlik artışı - Dayanım (çekme, akma) artışı - Tokluk ve süneklik kontrolü - Yorulma dayanımının artırılması 2. Korozyon direncinin artırılması: - Paslanmaz çeliklerde krom kullanımı gibi 3. Mikroyapı kontrolü: - Tane boyutunun kontrolü - İkincil fazların oluşturulması - Dislokasyon hareketlerinin engellenmesi 4. Isıl işlem kabiliyetinin geliştirilmesi: - Sertleşebilirliğin artırılması - Temperleme özelliklerinin iyileştirilmesi 5. İşlenebilirliğin kontrolü: - Talaşlı imalat özelliklerinin iyileştirilmesi - Döküm kabiliyetinin artırılması 6. Fiziksel özelliklerin ayarlanması: - Elektriksel iletkenliğin kontrolü - Manyetik özelliklerin değiştirilmesi - Termal genleşme katsayısının ayarlanması 7. Yüksek sıcaklık performansının artırılması: - Sürünme direncinin iyileştirilmesi - Oksidasyon direncinin artırılması 8. Faz dönüşümlerinin kontrolü: - Martenzitik dönüşümün kontrolü - Östenit kararlılığının sağlanması 9. Ekonomik faktörlerin optimize edilmesi: - Maliyeti düşük alaşım elementleri kullanarak performans/maliyet oranının iyileştirilmesi 10. Özel uygulamalar için alaşımların tasarlanması: - Biyouyumlu alaşımlar - Şekil hafızalı alaşımlar - Süper alaşımlar Alaşım elementlerinin metalürjideki rolü, metalurjinin temelini oluşturur ve malzeme mühendisliğinin geniş bir alanını kapsar. Alaşım elementlerinin dikkatli seçimi ve kontrolü, istenen özelliklere sahip malzemelerin üretilmesinde kritik öneme sahiptir. Alaşım elementleri, dökümhanenin ihtiyaçlarına bağlı olarak ocağa ya da her bir potaya ayrı ayrı yapabilir. Alaşım elementleri ocağa verilmeye uygun büyüklükte ferro alyajlar olarak mevcuttur. Briketlenmiş alaşım elemanları çimento, bazen de zift ile bağlandıklarından ergimiş metal banyosuna şarj edildiklerinde artık su ve uçucular problem oluşturabilirler. Bor: Temper, dökme demirde kullanıldığında, Borlu ‘lik ferrosilikon olarak kullanılabilir. Bu malzeme %0,08-0,10 Bor ihtiva eder ve temper dökme demirde düşük miktardaki Bor kolayca kontrol edilebilir. Krom: Ferro Krom olarak bulunur. Ferro Krom için ASTM A 101 standart spefikasyondur. Yüksek karbonlusu ve düşük karbonlusu bulunur. Parça büyüklükleri 4”x 8” (10 cm x 20 cm) yumrulardan 8 mesh ve daha küçüğe kadar değişir ve ’ ten ortalama ‘e kadar Krom ihtiva eder. Bakır: Bu alaşım pek çok şekilde dökme ve elektrolitik bakır olarak satın alınabilir. Kullanılacak malzemenin, elektrolitik bakır gibi, yüksek saflıkta olması Kalay, Kurşun, Çinko, Tellür, Kükürt gibi birikim elemanları içermemesi önemlidir. Oksijensiz ve elektrolitik yüksek saflıkta( ,5 Cu) bakırlar iyi alaşım malzemesidirler. Manganez: Manganez genel olarak seçilmiş çelik hurdalarından elde edilebilir. Daha fazla manganez ilave edilmesi gerektiğinde Ferromanganez veya Silikamanganez kullanılabilir. ASTM A 99 standart bir spefikasyon olarak ferromanganez tenörü ve tane iriliğini içerir. Tane büyüklüğü 4” x 8” (10 cm x 20 cm) lik yumrulardan 20 mesh’e kadar kırık malzemelerdir. Manganez miktarı ortalama ’ten ’a kadar değişir. Siliko manganezde ortalama manganez vardır ve muhtelif büyüklükte bulunabilir. Aynalı (gümüşümsü) pik ve ferrosilikon alaşımlar (düşük seviyeli manganez içeren %1-8) daha az ilgilenilen diğer malzemelerdir. Molibden: Bu alaşım ferromolibden halinde alaşımlayıcı olarak bulunur. Standart spefikasyonu ASTM A 132’dir. Ortalama molibden miktarı ’tür ve parçalar 2” (5 cm) lik yumrular halinden 80 mesh büyüklüğüne kadardır. Nikel: Bu alaşım ‘lık 1,5-2,0 kg. lık parçalar halinde ve saflıkta elektrolitik Nikel olarak satılır. Kalay: Genel olarak demir içinde küçük miktarlarda bulunur. Potaya verilir. Kalay ,7 saflıkta kısa ve küçük parçalar halinde satın alınmalıdır. Titanyum: Bu alaşım ferrotitanyum veya Silikotitanyum halinde bulunur. Ferrotitanyum standart spefikasyonu ASTM A 324 ‘tür. -70 ‘lik kompozisyonlarda bulunur. Parça büyüklüğü 2”(5 cm) den küçük parçalardan 8 mesh ’ten küçük parçalara kadar değişir. Silikotitanyum Titanyum ve Silisyum içerir. Vanadyum: Ferrovanadyum şeklinde bulunur. Bu alaşım , 55 veya 75 vanadyum içeren malzemeler şeklinde bulunur. Parça büyüklükleri 2”(5cm) den küçükten 8 mesh ten küçüğe kadar değişir. Ferrovanadyumun standart spefikasyonu ASTM A 102’dir. Alaşım elementleri çoğunlukla ikincil alaşımlar olarak tek element veya alaşım elementleri kombinasyonları halinde satın alınabilir. Bu alaşımlar satın alınırken; satıcıdan toplam kompozisyon ve parça büyüklükleriyle, malzeme spefikasyonunun alınması önemlidir. Malzemede bazı elementler bulunabilir, bunlar da belirtilmelidir. Read the full article

[dokumtek]

Termoelektrik Performans ve Nanoteknoloji

Termoelektrik malzemeler, enerji hasadı ve soğutma uygulamalarındaki potansiyelleri nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Nanoteknolojinin entegrasyonu termoelektrik performans artırılması için yeni yollar açmıştır. Nanokompozit malzemelerin, organik termoelektrik malzemelerin ve hibrit organik termoelektrik malzemelerin kullanımı, termoelektrik değer değerinin (ZT) iyileştirilmesinde umut verici sonuçlar göstermiştir (Dresselhaus ve diğerleri, 2007; Zhang ve Park, 2019; Toshima ve diğerleri, 2015) . Ayrıca termoelektrik jeneratörlerin üretiminde nanoteknolojinin kullanılması esnek ve giyilebilir enerji toplama cihazlarının geliştirilmesine yol açmıştır (Hong ve diğerleri, 2015; Liu ve diğerleri, 2022). Ayrıca nanoteknolojinin uygulanması, yüksek verimli ve düşük maliyetli termoelektrik malzemelerin tasarımını kolaylaştırdı ve böylece termoelektrik cihaz uygulamalarında uzun süredir devam eden maliyet etkinliği sorununa çözüm buldu (Zebarjadi ve diğerleri, 2012; Li ve diğerleri, 2020). ). Nanoteknolojinin termoelektrik malzemelere dahil edilmesi, termoelektrik performans üzerinde doğrudan etkisi olan sıcaklık farklarıyla ilgili sınırlamaların ele alınmasında da etkili olmuştur (Liu ve diğerleri, 2022). Ayrıca, skutterudit gibi nanoyapılı malzemelerin kullanımı, enerji üretimi uygulamaları için termoelektrik verimliliği artırma potansiyelini ortaya koymuştur (Nolas ve diğerleri, 1999; Zheng, 2008). Nanoteknolojideki ilerlemeler sadece termoelektrik malzemelerin geliştirilmesine odaklanmamış, aynı zamanda yüksek performanslı termoelektrik filmlerin ve jeneratörlerin üretimi için sprey baskı gibi yeni üretim tekniklerinin geliştirilmesine de yayılmıştır (Hong ve diğerleri, 2015). . Buna paralel olarak nanoteknoloji alanı, fizik, kimya, malzeme bilimi ve mühendislik bilimlerini içeren multidisipliner bir yaklaşımla önemli ilerlemelere tanık olmuştur (Manasa vd., 2023; Valsamma, 2012). Nanoteknolojinin termoelektrik malzemeler de dahil olmak üzere çeşitli alanlarda devrim yaratma potansiyeli geniş çapta kabul görmüştür. Nanomalzemelerin yüzey kaplamalarına entegrasyonu, zorlu koşullar altında bileşenlerin performans gereksinimlerini karşılama konusunda ümit verici olmuş, böylece nanomalzemelerin uygulamaları genişlemiştir (Zhao ve diğerleri, 2015). Ayrıca, akıllı entegre mikro-nano teknolojilerin gelişimi, nanoteknoloji alanında yeni araştırma ve geliştirme fırsatları sunan ileri yapı ve kavramların hayata geçirilmesinin önünü açmıştır (Gheorghe ve diğerleri, 2011). Nanoteknoloji, malzeme biliminde bir dönüm noktası yaratmış ve termoelektrik performansı artırma çabalarında önemli bir rol oynamıştır. Bu makalede, nanoteknoloji kullanılarak termoelektrik performanstaki zorlukların ele alınması sürecinde kaydedilen ilerlemeleri ve bu alandaki önemli gelişmeleri inceleyeceğiz. 1. Termoelektrik Performans ve Nanoteknoloji Termoelektrik cihazlar, sıcaklık farkından elektrik enerjisi üretmeyi amaçlar ve bu alandaki başarı, zT değeri ile ölçülür. zT değeri, bir malzemenin termoelektrik verimliliğini belirler ve bu değerin yüksek olması istenir. Ancak, geleneksel malzemelerde bu değer genellikle düşük olup, nanoteknoloji bu zorluğun üstesinden gelmeye yönelik umut verici bir yaklaşım sunmaktadır. Termoelektrik malzemelerin tek dezavantajı şu anda aynı amaçlı kullanılan diğer sistemlere göre verimlerinin düşük ve üretim maliyetlerinin yüksek olmasıdır. Bu malzemelerin verimliliği, termoelektrik performans katsayısı (figure of merit) olarak adlandırılan boyutsuz ZT parametresi ile belirlenmektedir.

Denklemde, α: Seebeck katsayısı (V/K), ρ: elektriksel özdirenç (Ω.m), k: ısı iletim katsayısı (W/m.K), σ: elektriksel iletkenlik (S/m) ve T: ortalama sıcaklık (K) olarak tanımlanmaktadır. Bugün ticari olarak kullanılan TE cihazların büyük bir kısmı Bi2Te3 ya da Sb2Te3 (bizmut-tellür) bazlıdır. Bizmut-tellür bazlı termoelektrik malzemelerin ZT değeri oda sıcaklığında yaklaşık 1 değerinde olup buna karşılık gelen TE cihazın verimliği %5-8 arasında değişmektedir. Bu malzemelerin diğer sistemlere göre verimlerinin düşük olması, özellikle bilim insanlarını, yüksek ZT değerine sahip yeni nesil TE malzeme gruplarının bulunması üzerine odaklanmasına sağlamaktadır. 2. Nanoteknolojinin Rolü: Zorlukları Anlamak ve İyileştirmek Nanoteknoloji, malzemelerin nanometre ölçeğinde manipülasyonuyla termoelektrik performansı artırmak için çeşitli yöntemleri içermektedir. 2.1. Nano Yapılandırma: Nanopartiküller veya nanotüplerin termoelektrik malzemelere entegrasyonu, ısı iletimini azaltarak zT değerini artırabilir. 2.2. Termodinamik Optimizasyon: Nanoteknoloji, malzemelerin termodinamik özelliklerini optimize etmeye ve daha yüksek zT değerlerine ulaşmaya yardımcı olabilir. 2.3. Nano Ölçekli Yapıların Kontrolü: Nanoteknoloji, malzemelerin nano ölçekli yapılarını kontrol etme yeteneği sayesinde termoelektrik performansı iyileştirmeye olanak tanır. 3. Zorlukların Üstesinden Geliş: Başarı Hikayeleri ve İlerlemeler 3.1. Yüksek Performanslı Nanomalzemeler: Nanoteknolojinin uygulandığı yeni malzemeler, yüksek zT değerlerine sahip olabilir, bu da termoelektrik verimliliği artırır. 3.2. Nano Yapı Kontrolü ve Tasarım: Malzeme bilimciler, nanoteknoloji kullanarak malzemelerin termoelektrik performansını artırmak için özel nano yapılar tasarlamaktadır. 4. Gelecek Perspektifi ve Sonuç: Yol Haritası ve Potansiyel Uygulamalar Nanoteknolojinin termoelektrik performansındaki zorlukları ele almadaki rolü, gelecekte enerji dönüşümü ve sürdürülebilir enerji uygulamalarında çığır açan sonuçlara yol açabilir. Bu alandaki araştırmaların devamı, nanoteknolojinin termoelektrik verimliliğini artırmada daha fazla potansiyeli açığa çıkarabilir. Nanoteknolojinin entegrasyonu yalnızca yüksek performanslı termoelektrik malzeme ve cihazların geliştirilmesine yol açmakla kalmamış, Termoelektrik malzemeler, enerji hasadı ve soğutma uygulamalarındaki potansiyelleri nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Nanoteknolojinin entegrasyonu termoelektrik performansı artırmak için yeni yollar açtı. Sonuç olarak, termoelektrik performans ile nanoteknoloji arasındaki sinerji, geleceğin enerji ihtiyaçlarının karşılanması açısından muazzam bir potansiyel barındırmaktadır. Referanslar: - Dresselhaus, M., Chen, G., Tang, M., Yang, R., Lee, H., Wang, D., … & Gogna, P. (2007). Düşük boyutlu termoelektrik malzemeler için yeni yönler. Gelişmiş Malzemeler, 19(8), 1043-1053. https://doi.org/10.1002/adma.200600527 - Gheorghe, I., Istriteanu, S., Cirstoiu, A. ve Despa, V. (2011). Akıllı entegre mikro-nano-teknolojiler.. https://doi.org/10.2507/daaam.scibook.2011.06 - Hong, C., Kang, Y., Ryu, J., Cho, S. ve Jang, K. (2015). Sprey baskılı cnt/p3ht organik termoelektrik filmler ve güç jeneratörleri. Malzeme Kimyası Dergisi A, 3(43), 21428-21433. https://doi.org/10.1039/c5ta06096f - Li, H., Zhu, X., Li, Z., Yang, J. ve Lan, H. (2020). Elektrik alanıyla çalışan mikro ölçekli 3 boyutlu baskı yoluyla nano gümüş macunun hazırlanması ve şeffaf elektrotlarda uygulamalar. Nanomalzemeler, 10(1), 107. https://doi.org/10.3390/nano10010107 - Liu, Y., Hou, S., Wang, X., Yin, L., Wu, Z., Wang, X., … & Cao, F. (2022). Pasif ışınımlı soğutma, giyilebilir termoelektrik jeneratörlerde performansın artmasını sağlar. Küçük, 18(10). https://doi.org/10.1002/smll.202106875 - Manasa, S. ve Shireesha, B. (2023). Nano malzemelerin farmasötik bilime yaklaşımı. Uluslararası Bilim ve Araştırma Arşivi Dergisi, 8(1), 086-098. https://doi.org/10.30574/ijsra.2023.8.1.0356 - Nolas, G., Morelli, D. ve Tritt, T. (1999). Skutterudites: gelişmiş termoelektrik enerji dönüşüm uygulamalarına fonon-cam-elektron kristali yaklaşımı. Malzeme Biliminin Yıllık İncelemesi, 29(1), 89-116. https://doi.org/10.1146/annurev.matsci.29.1.89 - Toshima, N., Oshima, K., Anno, H., Nishinaka, T., Ichikawa, S., Iwata, A., … & Shiraishi, Y. (2015). Yeni hibrit organik termoelektrik malzemeler: nanopartikül polimer kompleksi, karbon nanotüpler ve vinil polimerden oluşan üç bileşenli hibrit filmler. Gelişmiş Malzemeler, 27(13), 2246-2251. https://doi.org/10.1002/adma.201405463 - Valsamma, K. (2012). Nano teknoloji: transın diğer yüzü Read the full article

[aklingolgesi]

PERİYODİK TABLONUN SERÜVENİ | PERİYODİK TABLO NASIL GELİŞTİ?

PERİYODİK TABLONUN SERÜVENİ | PERİYODİK TABLO NASIL GELİŞTİ?

Yeni yeni keşfedilen elementlerin sayısı arttıkça kimyagerlerin bu elementleri bir arada kolaylıkla görüp bulabilecekleri bir tabloya ihtiyacı doğdu 19. yüzyılda. Ama şöyle bir sorun vardı, elementler hangi düzene göre tablodaki yerlerini alacaktı? Bazı elementlerin özellikleri birbirine benziyordu, bunlar bir arada toplansa daha mı kolay bulunurdu? Bu ihtiyaçlar üzerine farklı zamanlarda farklı…