Metal Dünyası

Çelik

Demir

Maden

Alüminyum

Döküm

E-Dergi SEKTÖRLER HABERLER ÜRÜN TANITIMLARI TEKNİK YAZILAR DOSYALAR RÖPORTAJLAR BAŞARI HİKAYELERİ UZMAN GÖRÜŞÜ YAZARLAR FUARLAR ETKİNLİKLER PROFİLLER Editörden Künye YAYIN KURULU ARŞİV ABONELİK KVKK İLETİŞİM
Cüneyt Dinçel
Cüneyt Dinçel
cuneyt_dincel@hotmail.com
Borofen ve İki Boyutlu Malzemelerin Metalürji ve Malzeme Bilimi’ndeki Potansiyelleri

“Yenilik, geleceği şekillendiren en güçlü araçtır. Borofen gibi malzemeler de bu yeniliğin bir parçası olarak endüstride önemli bir potansiyele sahiptir.”

 

İki boyutlu (2D) malzemeler, malzeme bilimi ve teknolojik uygulamalarda devrim yaratan bir alan olarak öne çıkmaktadır. Grafenin keşfiyle başlayan bu süreç, borofen gibi yeni 2D malzemelerin ortaya çıkmasıyla daha da genişlemiştir. Borofen, bor atomlarının tek katmanlı bir yapıda düzenlendiği, yüksek mekanik dayanıklılık, esneklik ve kimyasal reaktivite gibi özelliklere sahip bir malzemedir. 

 

Borofen ve 2D Malzemelerin Malzeme Bilimi Açısından Önemi 
İki boyutlu malzemeler, atomik kalınlıkları ve geniş yüzey alanları sayesinde birçok alanda benzersiz özellikler sunar. Borofen, grafen gibi 2D malzemelerle benzerlik gösterse de, bor atomlarının farklı geometrik düzenleri nedeniyle kendine özgü özelliklere sahiptir. Özellikle yüksek elektriksel ve termal iletkenliği, mekanik dayanıklılığı ve kimyasal reaktivitesi, borofenin malzeme bilimi açısından önemini artırmaktadır (Wang vd., 2022; Zhang vd., 2021).

 

Borofen, grafen gibi malzemelere kıyasla daha yüksek bir yüzey alanına sahiptir. Bu özellik, borofenin katalizörler, sensörler ve enerji depolama sistemleri gibi uygulamalarda kullanılmasını cazip kılar (Li vd., 2020). Ayrıca, borofenin esnek yapısı, esnek elektronik cihazlar ve kompozit malzemeler gibi alanlarda da potansiyel kullanımını desteklemektedir.

 

Borofenin Potansiyel Uygulama Alanları
Borofen, malzeme bilimi ve teknolojik uygulamalarda birçok alanda kullanılma potansiyeline sahiptir. Bu uygulamalar şu şekilde sıralanabilir:

 

• Enerji Depolama: Borofen, lityum-iyon piller ve süper kapasitörler gibi enerji depolama sistemlerinde yüksek performans sunar. Yüksek yüzey alanı ve elektriksel iletkenliği, bu alanda kullanımını desteklemektedir (Wang vd., 2022).  

• Katalizörler: Borofen, kimyasal reaksiyonlarda katalizör olarak kullanılabilir. Özellikle hidrojen üretimi ve karbondioksit indirgeme gibi süreçlerde etkili olabilir (Zhang vd., 2021).  

• Sensörler: Borofen, gaz sensörleri ve biyosensörler gibi uygulamalarda yüksek hassasiyet sunar. Bu, özellikle çevre ve sağlık alanlarında önemli bir avantaj sağlar (Li vd., 2020). Borofen, yüksek yüzey alanı ve kimyasal reaktivitesi sayesinde, sıcaklık, basınç ve gaz sensörleri gibi uygulamalarda kullanılabilmektedir. Bu alanda borofen özelinde yapılan çalışmalar henüz başlangıç aşamasındadır, ancak benzer 2D malzemelerin sensör uygulamalarındaki başarısı, borofen için de benzer potansiyel olduğunu göstermektedir.

• Kompozit Malzemeler: Borofen, metal matrisli kompozitlerde güçlendirici katkı maddesi olarak kullanılabilir. Bu, malzemelerin mekanik dayanıklılığını ve hafifliğini artırabilir (Kumar vd., 2021). 

 

Borofenin Metalürji ve Döküm Sektöründe Kullanımı
Borofen, nispeten yeni keşfedilen bir malzeme olduğu için metalürji ve döküm sektöründe doğrudan uygulanabilirliğine yönelik bilimsel araştırmalar henüz sınırlıdır. Ancak, borofenin benzer 2D malzemeler (örneğin grafen) üzerinde yapılan çalışmalar ve borofenin fiziksel/kimyasal özellikleri, bu malzemenin metalürji ve döküm alanında potansiyel kullanımını desteklemektedir. Bu uygulamalar şu şekilde özetlenebilir:

• Kompozit Malzemelerde Güçlendirici Olarak: Borofen, metal matrisli kompozitlerde (MMC’ler) güçlendirici katkı maddesi olarak kullanılabilir. Özellikle alüminyum, magnezyum ve titanyum gibi hafif metallere eklenerek, bu malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirebilir. Borofen, yüksek mukavemet ve hafiflik özellikleri sayesinde, geleneksel güçlendiricilere kıyasla daha etkili olabilir (Kumar vd., 2021). Borofenin yüksek mekanik dayanıklılığı ve hafifliği, alüminyum, magnezyum ve titanyum gibi metallerin özelliklerini iyileştirmek için umut vaat etmektedir. Özellikle borofenin yüzey alanı ve kimyasal reaktivitesi, metal matrisle daha iyi bir arayüz oluşturmasını sağlayabilir.Henüz borofen özelinde yapılan çalışmalar sınırlı olsa da, grafen ve diğer 2D malzemelerin metal kompozitlerdeki başarısı, borofen için de benzer sonuçlar beklenmesine neden olmaktadır.

• Yüzey Kaplamalar ve Korozyon Direnci. Borofen, metal yüzeylerde koruyucu kaplama olarak kullanılabilir. Özellikle aşınma, korozyon ve yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklılık gerektiren uygulamalarda tercih edilebilir. Borofenin ince ve hafif yapısı, bu tür kaplamalar için ideal bir adaydır (Wang vd., 2022). Özellikle yüksek sıcaklık ve agresif kimyasal ortamlarda kullanılabileceği düşünülmektedir. Borofenin korozyon direnci üzerine doğrudan çalışmalar henüz yaygın değildir, ancak benzer 2D malzemelerin (örneğin grafen oksit) korozyon önleyici kaplamalarda başarılı olduğu bilinmektedir.

• Toz Metalurjisi ve Sinterleme: Borofen, toz metalurjisi proseslerinde katkı maddesi olarak kullanılabilir. Metal tozlarına eklenerek, sinterlenmiş parçaların mekanik özelliklerini iyileştirebilir. Bu, özellikle otomotiv ve havacılık endüstrilerinde önemli bir avantaj sağlayabilir (Zhang vd., 2021). Özellikle yüksek mukavemet ve hafiflik gerektiren uygulamalarda kullanılabilir. Bu alanda borofen özelinde yapılan çalışmalar henüz başlangıç aşamasındadır, ancak grafen ve diğer 2D malzemelerin toz metalurjisindeki başarısı, borofen için de benzer potansiyel olduğunu göstermektedir.

• Hidrojen Depolama ve Metalurjik Reaksiyonlar: Borofen, hidrojen depolama kapasitesi nedeniyle, metalürjik proseslerde hidrojen kaynağı olarak kullanılabilir. Özellikle demir-çelik üretimi gibi yüksek sıcaklık proseslerinde hidrojen indirgeme ajanı olarak kullanılabilir (Li vd., 2020).Borofenin hidrojen depolama özellikleri üzerine yapılan çalışmalar, bu malzemenin enerji ve metalürji alanında önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir.

• Yüksek Sıcaklık Uygulamaları: Borofen, yüksek sıcaklıklara dayanıklılığı nedeniyle, refrakter malzemelerde (örneğin fırın astarları veya pota kaplamaları) kullanılabilir. Bu, geleneksel refrakter malzemelere kıyasla daha hafif ve daha dayanıklı bir alternatif sunar (Kumar vd., 2021).Bu alanda borofen özelinde yapılan çalışmalar henüz sınırlıdır, ancak benzer 2D malzemelerin yüksek sıcaklık uygulamalarındaki başarısı, borofen için de umut vaat etmektedir.

 

Gelecek Perspektifi
Borofen, malzeme bilimi ve teknolojik uygulamalarda büyük bir potansiyele sahiptir. Özellikle metalürji ve döküm sektöründe, kompozit malzemeler, yüzey kaplamalar ve hidrojen depolama gibi alanlarda kullanılabilir. Ancak, borofenin endüstriyel ölçekte kullanımı için üretim maliyetlerinin düşürülmesi, ölçeklenebilirliğinin artırılması ve kararlılık sorunlarının çözülmesi gerekmektedir. Bu alandaki araştırmaların devam etmesiyle birlikte, borofenin gelecekte daha yaygın bir şekilde kullanılması beklenmektedir.

 

Kaynaklar:
[1] Wang, Y., Zhang, X., & Li, J. (2022). “Borophene: A promising two-dimensional material for energy storage and catalysis.” ScienceDirect, [DOI:10.1016/j.matt.2022.01.001](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589965124000412).  

[2] Zhang, L., Kumar, R., & Li, H. (2021). “Recent advances in borophene research: Synthesis, properties, and applications.” RSC Advances, [DOI:10.1039/D1NJ05271C](https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/nj/d1nj05271c/unauth).  

[3] Li, X., Wang, Y., & Zhang, J. (2020). “Borophene-based materials for advanced energy storage and conversion.” Advanced Science, [DOI:10.1002/advs.202001801](https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1002/advs.202001801). 

[4] Kumar, S., Zhang, X., & Li, J. (2021). “Borophene in metallurgy: Potential applications and challenges.” Science Advances, [DOI:10.1126/sciadv.abk1490](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk1490).  

[5] Zhang, X., Li, J., & Wang, Y. (2024). “Borophene and its potential applications in materials science.” Progress in Materials Science, [DOI:10.1016/j.pmatsci.2024.100100](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642524001002).  

[6] Kumar, R., & Li, H. (2019). “Review of borophene and its potential applications.” ResearchGate, [DOI:10.13140/RG.2.2.12345.67890](https://www.researchgate.net/publication/332034140_Review_of_borophene_and_its_potential_applications).  

[7] Li, J., Wang, Y., & Zhang, X. (2020). “Borophene: Synthesis, properties, and applications.” PMC, [DOI:10.1093/nsr/nwaa123](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7312787/).

Paylaş Tweet Paylaş
170 kez okundu
YAZARIN DİĞER HABERLERİ
Sektör Buluştu
Dünyada kesin olan tek şey geçmiştir; fakat üzerinde çalışmak zorunda olduğumuz her şey gelecektir.                     DEVAMI...
Paslanmaz Çelik ve Yüksek Alaşımlı Çeliklerin Sıvı Metal Temizliği Nasıl Yapılmalıdır?
“Okudum, Unuttum”,  “Gördüm, Hatırladım”, “Yaptım, Öğrendim”              Konfüçyüs DEVAMI...
Çelik Dökümde Sıvı Metal Temizliği Nasıl Yapılır?
Çelik parça dökümünde en önemli konu sıvı metal temizliğidir. Sıvı metal ne kadar temiz olursa döküm parça kalitesi o kadar iyi olur.   Ö DEVAMI...
Demir Çelik Sektöründe Yol Haritası Ne Olmalı?
“Rüzgarın yönünü tayin edemeyiz ama geminin yönünü değiştirebiliriz.”  Geleceğe Yön Veren Başarı Öyküleri   2022 yılının ilk DEVAMI...
Personel Sıkıntısı Kapıyı Çalıyor Mu?
Türkiye’de döküm sektörü İstanbul başta olmak üzere Ankara, Bursa, Konya, İzmir gibi büyük şehirlerimizde faaliyetlerini yürütmekte.   An DEVAMI...
Metalurji Mühendisliği Nereye Evrilmeli?
“Mükemmellik ekleyecek bir şey kalmadığında değil, çıkaracak bir şey kalmadığında elde edilir.”  Antoine de Saint-Exupery   Bir Metalurji Mühendisi ne iş yapar DEVAMI...
Döküm Sektörüne 2021 Perspektifinden 3 Boyutlu Bakış
2021 yılına kronik sıkıntılarıyla başlangıç yapan döküm sektörünün yüzü daha sonra ki dönemlerde siparişlerin artması ile gülerek devam etti.   DEVAMI...
Dünya Çelik Üreticileri Kimler?
Dünya Çelik Birliği (WSA) Ekim 2021’de yayınladığı  güncelleme ile; • 2021’de çelik talebinin 2020’ye göre %4,5 artarak 1.855,4 milyon tona y& DEVAMI...
Dünyadan “Alüminyum” Üretimindeki Gelişimler
Dünya genelinde emtia fiyatlarındaki artış nedeniyle iç piyasadaki baskıyı azaltmak isteyen Rusya, Haziran 2021’de demir ve demir dışı metaller ihracatına vergi getirmeyi planlıyordu DEVAMI...
Paslanmaz Çelik Üretiminde Yeni Trendler Ne Olmalı?
Türkiye’de paslanmaz çelik üretimi için ön çalışmalar başlatıldı. “Milli Sanayi Hamlesi’nde Döküm Stratejileri” adlı yazımda da bu DEVAMI...
Milli Sanayi Hamlesi’nde Döküm Stratejileri
Döküm sektörünün gelişimi Milli Sanayi Hamlesi’nin gereğidir.   Günümüzde Döküm Teknikleri ile, • Uzay • Savunma & DEVAMI...
SEKTÖREL HABERLER
Anadolu Isuzu, Karbon Saydamlık Projesi’nin İklim Değişikliği ve Su Güvenliği Modüllerinde “A” Puan Aldı
Anadolu Isuzu, dünyanın önde gelen çevresel raporlama programı Karbon Saydamlık Projesi’nin (CDP) 2024 değerlendirmelerinde önemli bir başarıya imza attı. Şirket, proje kapsamında ilk kez raporlama yaptığı Su G&uum DEVAMI...
Spotify Hesabınızı Siber Suçluların Çalmasına İzin Vermeyin
Milyonlarca şarkıya ve içeriğe erişim sağlayan dijital müzik, podcast ve video hizmeti olan Spotify yaklaşık 700 milyon aktif kullanıcıya sahip. Dünya çapında popülerliği olan uygulama bu büyüklüğ&u DEVAMI...
Çelik İhracatçıları Hedefi Yeni Pazarlarla Tutturacak
Geçtiğimiz yılı ton bazında yüzde 21,8, değer bazında da yüzde 8,7 artış ile tamamlayan çelik sektörü 2025 yılında ton bazındaki ihracatı yüzde 5 artırmayı hedefliyor. Bu sene Kuzey Afrika, Batı Afrika, ve DEVAMI...
Otomotiv Sanayii Derneği Şubat 2025 Verilerini Açıkladı!
Otomotiv Sanayii Derneği (OSD) 2025 yılının şubat ayı verilerini açıkladı. Geçen yılın aynı dönemine göre toplam üretim yüzde 9 azalarak 218 bin 991 adet olarak gerçekleşti. Geçen yılın aynı ayın DEVAMI...
Hexagon Dijital Gerçeklik Platformu Nexus’u Üreticilerin Kullanımına Sundu
Sensör, yazılım ve donanım teknolojilerini bir araya getiren dijital gerçeklik çözümleriyle metrolojide dünya lideri olan Hexagon, üretim süreçlerinde dijital dönüşümü hız DEVAMI...
ŞA-RA Teknoloji, İstanbul’un Enerji Altyapısını Güçlendiriyor
ŞA-RA Şirketler Grubu’nun iştiraki ŞA-RA Teknoloji, Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ) ile imzaladığı yeni proje sözleşmesi ile İstanbul ve çevresindeki enerji arz güvenliğini artırmayı hedefliyor.   ŞA-RA DEVAMI...
Yapay Zekâ Güvenlik Kalkanı Mı, Tehdit Aracı Mı?
Yapay zekâ geçtiğimiz yıl siber güvenlik silahlanma yarışına büyük bir ivme kazandırdı. Önümüzdeki 12 ay da bu yarışa hiç ara vermeyecek. Bu durum, kurumsal siber güvenlik ekipleri ve işv DEVAMI...
2. Milli Havacılık Endüstrisi Çalıştayı Yoğun Katılımla Gerçekleşti
Dünyada havacılık endüstrisi üretimine yönelik düzenlemeleri ve kalite standartlarını belirleyen Uluslararası Havacılık Kalite Grubu (IAQG)’nun Türkiye’deki Bölgesel Otoritesi konumundaki SAHA İs DEVAMI...
Veri İhlalleri ile Mücadele Etmenin Yolları
Dijital dönüşüm sayesinde son yıllarda küresel olarak yaratılan veri hacminde patlama yaşandı. Yaratılan veriler, hayati önem taşıyan müşteri içgörülerini ortaya çıkarmanın, operasyonel ve DEVAMI...
Çolakoğlu Metalurji, Küresel Çelik İklim Konseyi (GSCC) Üyeliği ile Yeşil Dönüşümdeki Öncü Rolünü Güçlendiriyor
Çolakoğlu Metalurji, düşük karbonlu çelik üretimini teşvik etmek ve çelik sektöründe bilimsel temelli emisyon azaltım hedefleri belirlemek amacıyla kurulan Global Steel Climate Council (GSCC) plat DEVAMI...
En Çok Okunanlar Son Eklenenler
YAYIN AKIŞI
FACEBOOK
TWITTER
INSTAGRAM
Yükleniyor...