Alüminanın özelliklerine şekillendirme yönteminin, katkıların ve sinterleme sıcaklığının etkisi

Abstract

Bu tez, ileri teknoloji seramiklerinden alümina(Al203) esaslı (veya bazlı) seramiklerin, özellikleri ve aşınma performansına, şekillendirme yönteminin, katkıların ve sinterleme sıcaklığının etkisinin birlikte değerlendirildiği sistematik bir çalışmadır. Şekillendirme yöntemine bağlı olarak ürün içindeki gözenek miktarının, gözenek boyut dağılımının ve iri gözenek sayısının değiştiği ve bunların ürün özelliklerine etkilerinin ise sinterlenme sıcaklığına bağlı farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. Katkılar(Cr2O3, MnO2, TiO2), alüminanın enjeksiyon kalıplamada kullanılan bağlayıcı sistemi ile olan uyumunu bozmuştur. Katkılar alüminanın mukavemetini önemli ölçüde yükseltirken, yoğunluğunu ve sertliğini düşürmüştür. Sinterleme sıcaklığının incelenen özellikler için 1550°C'de optimum olduğu saptanmıştır. Aşınma performansı testi sonucunda, katkılı alüminaların tümü, saf alüminadan daha düşük aşınma direnci göstermiştir. Aşınma direnci özelliklerle birlikte değerlendirildiğinde, mikroyapının en etkili parametre olduğu görülmüştür.

This thesis describes a systematic study that was conducted to evaluate effects of forming methods, additives and sintering temperature on the properties and the wear performance of the alumina based ceramics. The pore characteristics such as porosity, pore size distribution and the number of coarse pores changed according to forming methods. These changes caused different effects on product properties depending on sintering temperatures. The main effect of additives( Cr2O3, MnO2,TiO2) was pointed out as follows: disturbing the adaptation between binder system and alumina powders in injection molding feedstock. The additives significantly improved the bending strength of the sintered alumina samples, but they reduced the density and hardness. The optimum sintering temperature was found as 1550°C for all properties. As a result of the wear performance test, pure alumina showed better wear resistance than the alumina ceramics with additives. When wear resistance of alumina was evaluated together with properties, microstructure was the most effective or dominant parameter.