Yerli hammaddelerden hareketle TiB2 esaslı ileri teknoloji seramiklerin üretilmesi

Abstract

TiB2 (titanyum diborür), yüksek sertlik, mukavemet, elektriksel iletkenlik, ısıl iletkenlik ve kimyasallara ve ergimiş metallere karşı yüksek dirence sahip bir geçiş grubu metal diborürüdür. TiB2'nin egime sıcaklığı 3225 °C civarındadır, yüksek oranda kovalent bağ yapısına ve hekzagonal kristal yapıya sahiptir. TiB2'den üretilmiş farklı şekillerdeki ürünlerin güncel ve başlıca kullanım alanları zırh plakaları, kesici takımlar, alüminyum buharlaştırma kayıkçıkları, aşınmaya dirençli kaplamalar ve alüminyum elektroliz katotlarıdır. Tez çalışması kapsamında, TiB2'nin SHS ile sentezine, karbotermik olarak sentezlenmiş ticari kalite TiB2 tozlarının SPS şartlarının araştırılmasına, SHS ile sentezlenen TiB2 tozlarının basınçsız sinterleme ve SPS ile sinterlenebilirliğine ve ticari kalite TiB2 tozlarından SPS ile PVD hedef malzemelerin üretilip PVD performans testlerinin yapılmasına yönelik deneysel çalışmalar yürütülmüştür.

TiB2 (titanium diboride) is characterized by its unique properties such as high hardness, strength, melting point, wear resistance, thermal and electrical conductivity and it also has high durability against chemical substances and molten metals. It is a transition metal boride and it has a hexagonal crystal structure with a space group of P6/mmm. The melting point of TiB2 is about 3225 °C. Its covalently bonded atomic structure provides hardness values as high as 45 GPa. Impact-resistant armors, cutting tools, aluminum evaporation crucibles, wear-resistant coatings, and aluminum electrolysis cathodes are between the main applications areas of TiB2. In the present study, SHS of TiB2 ceramic powders, SPS of commercial-grade (carbothermically synthesized) and synthesized by SHS TiB2 powders, and production of TiB2 PVD target materials by the SPS of commercial-grade TiB2 powders were investigated.