İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 2 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Sıcak şekillendirilmiş ZrO2 seramiklerde bağlayıcı giderme ve karakterizasyon

Tahsin BOYRAZ, Okan ADDEMİR

Özet


Seramik tozlarının çeşitli şekillendirilme yöntemleri vardır. Bu yöntemler soğuk veya sıcak, yaş veya kuru olmak üzeri çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir. Bu çalışmada, mühendislik seramiklerinin şekillendirilmesinde diğer şekillendirme yöntemlerine nazaran daha düşük maliyetli ve daha kolay bir üretim prosesine sahip yeni bir şekillendirme yöntemi denenmiştir. Bu yöntem iki farklı şekillendirme yönteminin birleştirilmesi esasına dayanır. Yaş döküm yöntemi ile enjeksiyon kalıplama yönteminin birleşimi şeklindedir. Polimer katkılı sıcak akışkan seramik toz karışımı bir kalıp içine basınç uygulamadan dökülerek şekillendirilir. Zirkonya (ZrO2), magnezya (MgO) ve kalsiya (CaO) tozlarından farklı bileşimlerde mekanik alaşımlama tekniği ile karışımlar hazırlanmıştır. Bağlayıcı sistemi,  parafin (%95 ağ.) ve oleik asit (%5 ağ.) olan, hacimce %60 bağlayıcı ve %40 seramik tozu içeren karışımlardan basınçsız sıcak şekillendirme yöntemiyle numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numunelerden bağlayıcı giderme çalışmalarında iki kademeli bir işlem kullanılmıştır. Bağlayıcı giderme çalışmalarının ilk aşamasına ait şartlar, 120°C’de 5 saat olarak belirlenmiştir. Ağırlıkça yaklaşık %33 bağlayıcı giderilen söz konusu şartlar, çalışılan tüm numunelere uygulanmıştır. İkinci aşamada ise, geri kalan bağlayıcı, atmosfer şartlarında bağlayıcı giderme fırınında 600°C’nin al-tında tamamen giderilmiştir. Bu işlem tamamlandıktan sonra numuneler, 1600°C’de 3 saat sinterlenmiş ve oda sıcaklığına soğutulmuştur. Sinterlenmiş bazı numuneler 1450°C’de 4 saat yaşlandırmaya bırakılmıştır. Sinterlenmiş numunelerin XRD ve SEM kullanılarak faz analizi ve mikroyapısal karakterizasyonu yapılmıştır.

 

Anahtar Kelimeler: Stabilize zirconia, basınçsız sıcak şekillendirme, bağlayıcı giderme, sinterleme, karakterizasyon.


Tam Metin: PDF