MEKANO-TERMAL YÖNTEM İLE KARBON NANOTÜP ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Abstract

Bu çalışmada, mekano-termal yöntem kullanılarak karbon nanotüp üretimi iki adımda gerçekleştirilmiştir. İlk adım, grafit tozlarının öğütülmesi işlemidir. Öğütme işlemi sayesinde grafit tozları ikinci adımda nanotüplere dönüşmektedirler. Öğütme işlemini iki farklı değirmen kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan değirmenlerin devri veya genliği, toza uyguladıkları gerilme türü, öğütme süresi gibi öğütme parametreleri değiştirilerek nanotüp oluşumunda öğütmenin etkisi tespit edilmiştir. Öğütülen tozlar XRD incelemelerine tabi tutulmuş, böylece öğütme süresince grafitte meydana gelen amorflaşma miktarı ve diğer değişimler tespit edilmiştir. Bu çalışmadaki ikinci adım ise, öğütülmüş tozların yüksek sıcaklıklarda tavlanması işlemidir. Bu amaçla, öğütülen tozlar 1200 oC ve 1600 oC arasındaki farklı sıcaklıklarda tavlama işlemine tabi tutulmuşlardır ve böylece nanotüpe dönüşüm sağlanmıştır. Tavlama sonucu elde edilen numuneler üzerinde SEM, FE-SEM ve HR-TEM incelemeleri yapılmıştır. SEM, FE-SEM ve HR-TEM sonuçları ile yapıda nanotüp oluşup oluşmadığı ve nanotüplerin çapları, boyları tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar mekano-termal yöntem ile karbon nanotüplerin üretilebildiğini kanıtlamıştır.Anahtar Kelimeler: Karbon Nanotüp, Yüksek Enerjili Öğütme, Mekano-Termal Yöntem, Grafitin Amorflaşması

In the present study, the production of the carbon nanotube was performed in two steps by mechano-thermal method. The first step was the milling process of graphite powders. In the second step, the graphite powders were transformed to the carbon nanotube. Milling process was performed by using two different mills. The milled powders were analyzed using X-ray difraction and thus, the quantity of amorphization which is formed in graphite during milling and other changes were determined. The second step used in this study was anneling process at higher temperatures. With this aim, the milled powders were annealed at temperature varying from 1200 oC to 1600 oC. Thus, the transformation to nanotube was achieved. After the annealing process, the obtained samples were analyzed by SEM, FE-SEM and HR-TEM techniques. With results of SEM, FE-SEM and HR-TEM, it was determined whether the carbon nanotube was formed or not. Also, the lenght and diameter of carbon nanotubes were determined. The obtained results confirm that the production of the carbon nanotube can be performed by mechano-thermal method.Keywords: Carbon Nanotube, High Energy Milling, Mechano-Thermal Method, Amorphization of Graphite