Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Investigation of microstructural and mineralogical features of building materials produced by adding petroleum wastes
Natural resources are scarce and environmental problems are increasing to an alarming level in the whole World. Therefore, scientists in civil engineering area are intended to produce alternative building materials, compatible with nature. With this awareness, in this thesis, construction materials were produced by using oil derivatives industrial wastes abandoned in nature.

The used waste materials were waste tires in four different particle sizes, and three different sizes of scraped asphalt. In the experimental study, by using 4x4x16cm sized prismatic mortar mold, blended cement mortar samples were produced. Strength and durability tests of produced mortars were performed. The strength tests were applied to the mortars on 2, 7, 28, 56 and 98 days in curing periods. Wetting-drying and freeze-thaw durability tests were carried out.

In addition to these traditional methods, advanced analyses were applied to the materials and samples in details. With using of Mastersizer-X device, particle size distribution, chemical properties and mineralogical properties of XRD and SEM analysis of microstructure properties of the materials were determined. Beside of these techniques, DTA-TG (Differential Thermal Analysis and Thermal Gravimetry Analysis) were used to measure mass loss of the samples. FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) was also used to determine bond type of components. Consequently, effects of wastes on cement mortar properties was presented and discussed in details.
ÖZ Burak
Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI

Anabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı

Programı (Varsa) :

Mezuniyet Yılı : Haziran, 2012

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI

Prof. Dr. Cengiz KAHRAMAN,

Prof. Dr. Murat GÜNDÜZ

Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN,

Doç. Dr. Gül POLAT TATAR

KAMU İNŞAAT PROJELERİNDE KARŞILAŞILAN İHTİLAFLAR İÇİN BİR BULANIK MANTIK ÇÖZÜM MODELİ

Hızlı büyüyen inşaat endüstrisinde, ihtilafın tarafları arasında anlaşmazlıkların çıkması kaçınılmazdır. Kamu inşaat projelerinde karşılaşılan ihtilaflar çok sayıda karmaşık ve bir birleriyle bağlantılı faktörleri içerir. Bundan dolayı, bir ihtilafın sonucunu ortaya çıkarmak oldukça zordur. Bu tip ihtilafların çözüm aşaması, genellikle çok uzun zaman alır ve mahkeme yoluyla inşaat ihtilaflarının çözümü oldukça maliyetli ve zaman alıcı bir süreçtir. Bu durum projenin teslimi uzatır ve planlanan kamu hizmeti gecikir. Ayrıca projenin kalitesi ve maliyeti kötü bir şekilde etkilenebilir.
İhtilaflar, taraflar arasındaki çelişkilerden doğar ve çelişkiler ise anlam belirsizliklerini içerir. Bir anlaşmazlığın çözümüyle ilgili çoğu karar kriterlerinin yanıtı kesin ifadeler değildir; bunlar bulanık ifadeler içerir. Diğer bir ifadeyle, örneğin, bazı karar kriterlerin yanıtları evet ya da hayır olabilirken, bazıların ki çok az, az, kısmen, fazla ya da çok fazla olabilir.
Bu çalışmanın amacı, sözleşme taraflarının olası kusur oranlarını hesaplamak ve sebep-sonuç ilişkilerini göstererek tavsiyelerde de bulunmak için bir bulanık mantık çözüm modeli oluşturmaktır. Böylece, idare ve müteahhiti modelin sonucundan ikna olabilmesini sağlanacak, her iki tarafın dostane bir anlaşma yapması mümkün olabilecektir.
Bu çalışma dört aşamadan oluşmaktadır. Bunlar;

1. 
   Kamu inşaat projeleri için düzenlenmiş mahkeme kararları, kanun ve yönetmelikler incelenmiş, ihtilaflar sınıflandırılmış ve her bir ihtilaf sınıfı için karar kriterleri tespit edilmiştir.
   
2. 
   Kurallar eğer-ise kalıpları kullanılarak meydana getirilmiş ve her bir kuralın ise kısmı için referans kusur oranları hesaplanmıştır.
   
3. 
   İdarenin ve yüklenicinin kusur oranlarını hesaplamak ve tavsiyeler yapmak için bir bulanık mantık çözüm modeli oluşturulmuştur.
   
4. 
   Çözüm aşamasını hızlandırmak ve karışık olan hesaplamayı kolaylaştırmak için bir bilgisayar yazılımı yapılmıştır.
   

Bu çalışma ile idare ve müteahhit, modelin sonucundan ikna olabilecek ve dostane bir anlaşmaya ulaşarak, anlaşmazlıkların mahkemeye taşınmadan hızlı bir şekilde çözülmesine imkan sağlanabilecektir. Sonuç olarak, bu model ile anlaşmazlıktan kaynaklanan mahkeme masrafları ve süre kaybı azalarak, projenin zamanında tamamlanabileceğine ve projenin kalitesinin artacağına inanmaktayız.

 

A FUZZY LOGIC RESOLUTION MODEL FOR CONFLICTS ENCOUNTERED IN PUBLIC CONSTRUCTION PROJECTS

In the rapid growing construction industry, disagreements between parties are inevitable. Conflicts encountered in public construction works comprise many complicated and interdependent factors, so it is very difficult to predict the result of a conflict. The resolution process of such conflicts usually takes a long time, and resolution of construction disputes through the court system is a highly priced and a time-consuming process. This delays the completion of a construction project, so the planned public services are postponed. Additionally, the project cost and the project quality might be adversely affected.
Conflicts break out because of contracting parties’ contradictions and contadictions include ambiguity. Many responses of decision criteria are not crispt; they are fuzzy. In other words, for instance, the responses of some ones may be yes or no, whereas the others may be slightly, little, partly, much, or very much.
The aim of this study is to develope a fuzzy logic resolution model to calculate contracting parties’ possible defective fractions, and to make recommendations by showing cause and effect relations. Thus, both of the client and the contractor will be able to be satisfied by the output of the model and to reach an amicable settlement.
This study includes four phases. These are;

1. 
   The court decisions, laws, and regulations issued for the public construction works were examined. Conflicts were classified, and decision criteria were determined in accordance with these laws and court decisions.
   
2. 
   The rules were established by using the if-then structures and the reference fraction defectives were calculated for the “then parts” of each rule.
   
3. 
   A fuzzy logic resolution model was developed to estimate contracting parties’ fraction defectives and to make recommendations.
   
4. 
   A computer application was developed to accelerate the resolution process and make the complex calculation easier.
   

We believed that the client and the contractor would be convinced of the result of the model. An amicable settlement might be reach and disagreements could be resolved promptly without going to court. As a result, by reducing the court expenses and loss of time, the planned project might be completed in time and the project quality might be improved.

BEKDAŞ Gebrail

Tez Adı : Eksenel Simetrik Kısa Silindirik Duvarların Analizi

Danışman : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN

Anabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN

Prof. Dr. Ekrem MANİSALI

Prof. Dr. Y. Cengiz TOKLU

Prof. Dr. Tuncer ÇELİK

Prof. Dr. Abdurrahman GÜNER

Eksenel Simetrik Kısa Silindirik Duvarların Analizi

Yapım ve fonksiyon yönünden önem arz eden yapılarda sıkça kullanılan kabuk yapılar, kesin çözüm bakımından gerek matematiksel, gerekse geometrik olarak karmaşık yapısal sistemler arasındadır. Bu durum, kabuk yapıların matematiksel ifadelerinin çözümünde çeşitli varsayımlar yapılmasına veya alternatif çözüm yollarının araştırılmasına neden olmaktadır. Kabuk yapıların bir türü olan silindirik kabuklar ile elastik zemine oturan kirişin diferansiyel denklemleri benzerdir. Bu benzerlikten yararlanılarak silindirik kabukların analizlerini yapmak mümkündür.

Bu çalışmada, eksenine göre simetrik yayılmış kuvvetlerin etkisi altındaki kısa silindirik kabukların analizleri için alternatif bir çözüm sunulmaktadır. Bu çözüm, elastik zemine oturan kirişlerin analizlerinde kullanılan beş moment denklemlerinin geliştirilmesi ile elde edilmektedir. Geliştirilen denklemlerin genelliğinin gösterilmesi amacıyla farklı mesnet koşullarına sahip, uzun ve kısa silindirik kabukların literatürdeki diğer yöntemlerle karşılaştırmalı analizi yapılmıştır. Sonuçlar, yapılan çalışmanın silindirik kabukların analizinde alternatif bir çözüm olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Çalışmada, ayrıca beş moment denklemleri ile silindirik kabukların analizinin yapılması amacıyla geliştirilmiş bir algoritma ve bu algoritmayı temel alan bir bilgisayar programı da tanıtılmaktadır.

Analysıs Of Axıally Symmetrıcal Short Cylındrıcal Walls

Shells, which are being used frequently in constructional and functionally important structures, are among mathematically and geometrically complex structural systems in sense of exact solution. This situation leads to making assumptions or searching alternative solution approaches, for solving shell structures’ mathematical expressions. Differential equations of beams on elastic foundation and cylindrical shells, which are a kind of shell structures, are similar. Making use of this similarity, it is possible to analyze also cylindrical shells. In the present study, an alternative solution for the analysis of short cylindrical shells under axially symmetrical distributed loads is presented. This solution is obtained by development of five moment equations that is being used in analysis of beams on elastic foundation. In order to show the generalization of the equations that are developed, comparative analysis of long and short cylindrical shells under different support conditions and other methods cited in the relevant, is made. Results show that, the method developed in this work can be used as an alternative tool in the analysis of cylindrical shells. An algorithm and a computer program based on this algorithm analyze the cylindrical shells using five moment equations is developed.

MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

BEKÖZ Nuray

Danışman : Prof. Dr. Enver OKTAY

Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı

Programı (Varsa) : ---

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Enver OKTAY

Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU

Prof. Dr. Sakin ZEYTİN

Prof. Dr. Suat YILMAZ

Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU


Toz Metalurjisi Yöntemiyle Elde Edilen Demir Esaslı Köpüksü Metallerin Mikroyapısı ve Mekanik Özellikleri

Bu çalışmada; yüksek oranda gözenek içeren demir esaslı numuneler ticari isimleri Distaloy AB, Astaloy Mo ve Distaloy AE olan ön alaşımlı demir tozlarına farklı oranlarda boşluk yapıcı ilave edilerek toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir. Başlangıç tozunun, bağlayıcının, boşluk yapıcı miktarının, boşluk yapıcının partikül boyutu ve şeklinin, sinterleme sıcaklığı ve süresinin, karbon katkısının mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi incelenmiştir. Yüksek oranda gözenek içeren demir esaslı malzemeler; dolgu kolonlarında ve dış yüzeyleri yoğun metalle kaplanmış oldukça hafif yapılarda kullanım alanı bulmaktadır. Mo içeren yüksek gözenekli demir esaslı malzemeler, ısı yalıtımı ve soğutma sistemlerinde, yüksek sıcaklığa maruz kalan yanma motorlarının çıkış yerlerinde kullanım alanına sahiptir.

Deneysel çalışmada; ön alaşımlı demir tozları bağlayıcı çözeltisiyle karıştırılmış ve hedeflenen gözenekliliği sağlayacak karbamit metal tozuna ilave edilmiştir. Elde edilen karışım 200 MPa basınçta preslenerek farklı partikül boyut ve şeklinde hacimce %50, 60, 70 ve 80 karbamit içeren silindirik ham numuneler elde edilmiştir. Ham numunelerde bulunan karbamitin büyük bölümü oda sıcaklığında su banyosunda çözündürülerek uzaklaştırılmıştır. Bağlayıcı ve kalan karbamit sinterleme çevrimi sırasında termal olarak uzaklaştırılmıştır. Numuneler, hidrojen atmosferi altında 1150 °C ve 1200 °C’de 1 saat ve 1200 °C’de 2 saat sinterlenmiştir. Ayrıca karışıma ağ. %0,3, 0,6 ve 0,8 karbon ilave edilip, karbonun mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi incelenmiştir.
Hacimsel değişimler, yoğunluklar, sinterlenmiş numunelerin açık ve kapalı gözenek oranları belirlenmiştir. Sinterlenmiş numunelerin mikroyapısı ve gözenek morfolojileri ışık metal mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Numunelerin mekanik karakterizasyonu basma testi ile gerçekleştirilmiştir.
Karakterizasyon çalışmaları sinterlenmiş numunelerde gözenek miktarı, şekli ve boyutunun kullanılan karbamitin miktarı, partikül şekli ve boyutu ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Suda çözündürme; karbamit miktarı, partikül şekli ve boyutuna bağlı olarak ham numunelerde hacimsel büyümeye neden olmuştur. Sinterleme sonrası hacimsel çekme oranı gözenek miktarı, şekli ve boyutuna bağlıdır. Sinterlenmiş numunelerin yoğunlukları 2,25-4,12 g/cm³, toplam gözenek oranları %47,2-71,1 aralığındadır. Basma deneyi sonuçları; sinterlenmiş numunelerin maksimum basma akma mukavemetleri ve elastisite modüllerinin artan gözenek miktarı ile azaldığını ortaya koymuştur. Gözenek duvarlarındaki mikro gözenekler de mukavemet değerlerinde azalmaya neden olmuştur. Sinterlenmiş numunelerin maksimum basma akma mukavemetleri, elastisite modülleri ve yoğunlaşmanın başladığı şekil değişimleri sırasıyla; 15-133 MPa, 0,41-3,43 GPa ve %41,5-88 aralığında bulunmuştur. Küresel şekilli gözenek yapısına sahip yüksek oranda gözenek içeren numuneler, düzensiz şekilli gözenek yapısına sahip numunelerden daha yüksek basma dayanımı göstermiştir. Açık gözenek oranı düzensiz şekilli gözenek yapısına sahip numunelerde daha fazladır. Sinterleme süresinin 1 saat artması numunelerin mukavemeti üzerine az bir etkiye sahipken, sinterleme sıcaklığının 1150 °C’den 1200 °C’ye yükselmesi numunelerin mukavemetini arttırmıştır. Karbon katkısı, sinterlenmiş numunelerin maksimum basma akma mukavemetini artırmıştır. Sinterlenmiş numunelerin mekanik özellikleri üzerine gözeneklerin boyutu, şekli ve dağılımının etkisi olmasına rağmen en önemli etkiyi gözenek miktarı yapmıştır.

Microstructural and Mechanical Properties of Iron Based Foamed Metals Obtained by Powder Metallurgy Method

In this study highly porous iron based specimens were produced by adding different amounts of space holder to commercially available pre-alloyed iron powders named Distaloy AB, Astaloy Mo and Distaloy AE via powder metallurgy technique. Effects of the starting powder, binder, space holder amount, particle size and shape of the space holder, sintering temperature and time, and carbon addition on the mechanical properties and microstructure were investigated. Highly porous iron based materials can have applications at filling columns and extremely light structures covered with dense metal. Highly porous iron based materials containing Mo can be used as heat insulation and cooling systems at exiting parts of the combustion engines which are imposed to high temperatures.

In the experimental study, pre-alloyed iron powders were mixed with a binder solution and carbamide was added to metal powder to obtain a defined porosity. The mixture uniaxially compacted at 200 MPa to produce cylindrical green specimens with 50, 60, 70 and 80 vol.% carbamide having different particle sizes and shapes. Most of the carbamide in green specimens was removed by water leaching at room temperature. The binder and residual carbamide were removed by thermal debinding during the sintering cycle. The specimens were sintered at 1150 °C and 1200 °C for 1 hour and at 1200 °C for 2 hours in hydrogen atmosphere. Additionally, 0.3, 0.6 and 0.8 wt.% carbon was added to the mixture to investigate its effects on the microstructure and mechanical properties.
Volumetric changes, densities, open and closed porosities of the sintered specimens were determined. The microstructures and pore morphology of the sintered specimens were characterized using an optical microscope and scanning electron microscope (SEM). Spherical diameter and sphericity distributions of the pores in the sintered specimens were estimated using image analyzer software. Mechanical characterizations of the specimens were carried out with compression test.
Characterization studies showed that pore amount, shape and size in the sintered specimens could be controlled by the particle shape, size and amount of carbamide. Water leaching caused volumetric expansion in the green specimens depending on the particle amount, shape and size of carbamide. The extent of volumetric shrinkage after sintering depended on amount, shape and size of the pores. Densities of the sintered specimens varied from 2.25 to 4.12 g/cm³. Total porosity of the sintered specimens was in the range of 47.2 to 71.1%. The compression test results showed that maximum compression yield strength and the modulus of elasticity of the sintered specimens were decreased with increasing porosity. Micro pores in the pore walls of the specimens also caused a decrease in the strength values. Maximum compression yield strengths, the modulus of elasticity and densification strain values of the sintered specimens were observed to vary in the range 15-133 MPa, 0.41-3.43 GPa and 41.5-88%, respectively. Highly porous specimens having spherical-shaped pores showed higher compressive strength than those having irregular-shaped pores. Open porosity fraction was high in the specimens having irregular-shaped pores. Raising the sintering temperature from 1150 °C to 1200 °C improved the strength of the specimens while one hour increase in sintering time had a little effect. Carbon additions increased the maximum compressive yield strength values of the sintered specimens. Pore fraction in the sintered specimens had a profound effect on the mechanical properties although size, shape and distribution of pores were also effective.

ÇETİNKAYA Şenol

Danışman : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU

Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Programı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU (Danışman - İstanbul Üniversitesi)

Prof. Dr. Enver OKTAY (İstanbul Üniversitesi)

Prof. Dr. Sakin ZEYTİN (Sakarya Üniversitesi)

Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU (İstanbul Üniversitesi)

Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU (Yıldız Teknik Üniversitesi)

Kimyasal Buhar Reaksiyon Yöntemi İle Nanokristal Malzemelerin Sentezi

Son yıllarda, araştırmacılar nanokristal malzemelerin sentezi üzerinde yoğunlaşmaktadır. Nanokristal malzemelerden elde edilen ürünlerin gelişmiş özellikleri (daha iyi yoğunlaşma, yüksek sertlik, düşük aşınma oranı gibi) nedeniyle bu tür malzemeler ilgi çekmektedir. Nanokristal malzemeler arasında karbürler; aşındırıcılar, kesici takımlar, aşınma dirençli parçalar, varistörler, zırhlar ve katalist destekleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Ayrıca, karbon kabuk–oksit çekirdek yapısında nanoboyutlu kompozit tozlar, son zamanlarda tribolojik ve katalitik uygulamalarda büyük ilgi görmektedir.

Bu tez çalışmasında, oksit ve gaz reaktanlar kullanılarak kimyasal buhar reaksiyon yöntemiyle beş değişik nanokristal karbür (Mo₂C, WC, Fe₃C, TiC, SiC) ve karbon kaplanmış oksit (C–TiO₂, C–SiO₂) toz sentezleri incelenmiştir. Kimyasal buhar reaksiyon yöntemi esas olarak başlangıç partikülleri ile gazların reaksiyonlarını içermektedir. Bu yöntem, partiküller ile gaz reaktanların yakın teması nedeniyle düşük sıcaklıklarda reaksiyon hızını arttırmak için etkili bir yoldur. Bu çalışmada, karbon kaynağı olarak nispeten ucuz, bol ve çevre dostu olan CH₄ (doğal gazın ana bileşeni) kullanılmıştır. Burada tanımlanan yöntemin sahip olduğu basit ve esnek sentez prosedürü, düşük maliyetli karbon kaynağı ve kısa reaksiyon süresi gibi doğal avantajlar, nanokristal tozların kitlesel üretimi için sağlam dayanak oluşturmaktadır.

Gibbs serbest enerji minimizasyon yöntemiyle yapılan termodinamik analiz sonuçları, karbür oluşumu için deneysel şartları tahmin etmede ve sentez prosesini anlamada kılavuz olarak kullanılmıştır. Bu çalışmanın amacı, nanokristal karbür ve C kaplanmış oksit tozlarını sentezlemek için uygun çalışma koşullarını saptamaktır. Proses parametreleri olarak sıcaklık, süre ve gaz bileşimleri seçilmiştir. Değişik reaksiyon kademelerindeki ürünlerin karakterizasyonu için ağırlık değişim grafikleri ile XRD, SEM ve HR-TEM teknikleri kullanılmıştır.

Süngerimsi Mo₂C sentezlemek için önce Ar akışında MoO₃’in buharlaştırılması, buhar fazından taşınması ve yoğunlaştırılması ile plakalı MoO₃ kristalleri büyütülmüştür. Artan merkez sıcaklığı (≥1200 K) ve sıcaklık gradyanı (≥100 K/cm) ile oksit buharının yüksek doygunluğa ulaşması sonucu ~900 K’de süngerimsi oluşum gözlenmiştir. İç içe geçmiş ince tabakalı (90–380 nm) kristaller içeren Mo₂C, yoğunlaşan MoO₃’in H₂ (370 cm³/dk) ve CH₄ (20 veya 40 cm³/dk) ile 900 K’de yerinde karbürizasyonu yoluyla 60 dk içinde sentezlenmiştir. XRD faz analizleri, deneysel sonuçların termodinamik öngörü ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Termodinamik analiz, Mo₂C oluşumunun artan reaktan gazları ile MoO₃ → MoO₂ → Mo₂C şeklinde olduğunu öngörmektedir. Ayrıca Mo₂C, MoO₃’in H₂ atmosferinde 900–1000 K’e ısıtılması sırasında indirgenmesini takiben Mo ile saf CH₄’ın izotermal reaksiyonu yoluyla sentezlenmiştir. Bu şartlar altında, kalınlığı 50–100 nm olan tabakalı yapıda Mo₂C 900, 950 ve 1000 K’de sırasıyla 45, 5 ve 2.5 dk içinde elde edilmiştir. Mo₂C kristal boyutları 30–35 nm olarak ölçülmüştür.

WC tozları iki yolla sentezlenmiştir. Birinci yolda, WO₃ Ar atmosferinde ısıtılmış ve akabinde H₂+CH₄ gaz karışımı ile 900–1300 K’de reaksiyona sokulmuştur. Partikül boyutu 0.2–1.5 μm olan tek faz WC tozları, 1300 K’de 120 dk içinde elde edilmiştir. Ürünün kristal boyutu ~50 nm olarak belirlenmiştir. Termodinamik analiz, WC oluşumunun artan reaktan gazları ile WO₃ → WO₂ → W → WC şeklinde olduğunu öngörmektedir. WC’ün partikül boyutunu azaltmak için ikinci yol izlenmiştir. Bu yolda, WO₃’in H₂ atmosferinde ısıtılması sırasında elde edilen W nanopartiküller, 900–1100 K’de saf CH₄ ve Ar veya H₂ ile seyreltilmiş CH₄ atmosferlerinde karbürlenmiştir. 900 K’deki karbürizasyon, yavaş C difüzyonu nedeniyle W₂C oluşumu ile sınırlıdır. 1000 K’de, seyreltik gaz karışımları kullanılarak ~75 dk içinde WC elde edilmiştir. Saf CH₄ atmosferinde ise karbürizasyon reaksiyonu, elde edilen karbonun tüketimden daha fazla olması nedeniyle partikül yüzeyinde oluşan pirolitik karbon tabaka sonucu pratik olarak durmaktadır. Partikül boyutu 40–65 nm ve kristal (tane) boyutu 15–25 nm olan WC tozları, 1100 K’de çalışılan tüm gaz atmosferlerinde kısa bir süre (5 dk) içinde sentezlenmiştir.

Fe₃C, 800 K’de H₂ atmosferinde (5 veya 10 dk) Fe₂O₃’in izotermal indirgenmesini takiben indirgenmiş ürünün saf CH₄ (15 veya 30 dk) ile reaksiyonu yoluyla sentezlenmiştir. Fe₃C tozlarının partikül ve kristal boyutları sırasıyla 0.3–0.9 μm ve 40–130 nm olarak ölçülmüştür.

Nanokristal TiC ve SiC tozları, oksit (TiO₂ veya SiO₂) partiküllerinin CH₄ gazı kullanılarak kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle C kaplanması akabinde karbon kabuk / oksit çekirdek kompozit partiküllerinin karbotermal dönüşümü sonucu sentezlenmiştir. Oksit toz ağırlıklarının, 1300 K’de saf CH₄ atmosferinde artan C birikimi nedeniyle hızlı bir şekilde arttığı tespit edilmiştir. TiO₂ ve SiO₂ partikülleri yüzeyinde kalınlıkları sırasıyla 10–20 ve 5–8 nm aralığında olan pirolitik karbon tabakalar biriktirilmiştir. Ağırlıkça % ~33 C içeren C kabuk / oksit çekirdek kompozit tozlar, 1600–1800 K’de Ar atmosferinde TiC sentezi için kullanılmıştır. Artan sıcaklık ve süreyle elde edilen ürünlerin kafes sabiti ve ağırlık kaybı değerlerinin TiC seviyelerine yükseldiği bulunmuştur. Ortalama partikül boyutu ~125 nm olan saf TiC tozları, 1750 ve 1800 K’de 30 dk içinde elde edilmiştir. SiC sentezi için, C içerikleri ağırlıkça % 40 ve 42.6 olan kaplanmış tozlar seçilmiştir. Karbotermal redüksiyon deneyleri, Ar atmosferinde 1700–1800 K sıcaklık aralığında yapılmıştır. Yaklaşık 100 nm boyutlarında partikül ve visker karışımından oluşan saf SiC, ağırlıkça % 40 C içeren başlangıç tozlarından 1750 K – 45 dk ve 1800 K – 30 dk şartlarında elde edilmiştir. SiC viskerler, muhtemelen gaz-katı mekanizması sonucu oluşmaktadır. Termodinamik analiz sonuçlarından, karbür (TiC veya SiC) reaksiyon mekanizmaları ile oksit (TiO₂ veya SiO₂)–C–Ar sisteminde olası ürünler tespit edilmiştir. Bu çalışma, hem C kabuk / oksit çekirdek partiküllerinin hem de karbür tozlarının aynı reaktörde hızlı bir şekilde sentezlenebildiğini de göstermiştir.