Özet:
Bu çalışmada, polielektrolitin faz içeriği, partikül boyutu ve sentezlenen tozların nihai morfolojisi üzerindeki etkilerini araştırmak için jel dağıtıcı ajan ve azot kaynağı olarak farklı miktarlarda amonyum polikarboksilat kullanılmıştır. Karbon kaynağı olarak, gliserin, tartarik asit ve sitrik asit, bor kaynağı olarak da borik asitin kullanıldığı polimerik jel öncelikle piroliz işlemine, en son olarak da 1500oC'de son ısıl işleme tabii tutulmuştur. XRD analiz sonuçları incelendiğinde yapıda az miktarda da olsa öncül madde ve amorf karbona rastlandığından, kalsinasyon ve piroliz süreç parametrelerinin değiştirilmesine karar verilmiştir Yapılan bu optimizasyon çalışması başarıyla sonuç vermiş, yüksek kristalin özelliklere sahip, mikron altı/mikron boyutlu bor karbür parçacıkları üretilmiştir. Sonuçlar, sentezlenen tozların partikül boyutları, kristalliği ve B4C/BN faz oranının, polimerik jelde borat-amonyum ve/veya amin komplekslerinin ön oluşumu ile doğrudan ilişkili olduğunu göstermiştir. SEM incelemeleri, bor karbür partiküllerinin boyutunun, amonyum polikarboksilat içeriğinin bir fonksiyonu olarak 2 μm'den 40 μm'ye kadar artma eğiliminde olduğunu ortaya çıkarmıştır. Ayrıca bor nitrür nanopullarının ortalama boyutunun ve kalınlığının sırasıyla 80 nm ila 3 μm ve 10-150 nm civarı aralığında olduğu gözlenmiştir Tez çalışmasında sürfaktanların B4C toz üretimine katkıları da incelenmiştir. Bu bağlamda polioksietilen sorbitan monooleat (TWEEN80, C64H124O26), bu çalışmada kullanılabilecek sürfaktan olarak seçilmiştir. FT-IR ve DTA/TG analiz sonuçları incelendiğinde, Tween80 katkısının hem öncü maddelerden gelen safsızlıkları hem de amorf karbonu elimine ederek, yüksek kristalinitede bor karbür oluşumunu desteklediği XRD sonuçlarında görülmüştür. SEM sonuçlarında TWEEN 80 katkısının bor karbür tozlarına etkisi incelendiğinde, molekül yapılarının önce plaka biçimine, sonrasında ise polyhedral- eş eksenli yapıya dönüştüğü deney sonuçlarından elde edilmiştir. Amonyum polikarboksilat katkısıyla üretilen B4C-BN tozlarından A80GT10C10 kodlu numuneyle LDPE matrisli polimerle, %5 ve %10 olmak üzere, farklı yoğunluklarda polimer kompozitler üretilmiş ve bu kompozitlerin nötron emisyonunu absorblama yetenekleri çalışmada araştırılmıştır. Bu araştırmalar sonucunda %5 B4C-BN katkılı kompozitin 3,4 mm kalınlığında %68,66 oranında nötron emisyonunu absorbladığı, %10 B4C-BN kompozitin de 3,6 mm kalınlığında, %81,42 oranında absorbladığı görülmüştür. Sonuçlar literatürdeki diğer çalışmalarla karşılaştırılmıştır.
