The production, consolidation and sintering of ultrafine zirconia and titania powders
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2003
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Nanokristal seramikler modifiye alkoksit hidrolizi yoluyla ve sol-gel olarak bilinen bir kimyasal metot ile hazırlanmıştır. Birinci yöntemde, seramikler alkolle seyreltilmiş olan titan izopropoksidin alkol/su çözeltesine modifiye alkoksit hidrolizi yoluyla hazırlanmıştır ve elde edilen toz pelet haline getirilmiş ve sinterlemiştir (Yol 1). Bu peletler ticari tozdan elde edilmiş peletlerle (Horasan) karşılaştırılmıştır. İkinci metot da ise amaç, nano boyutlu berrak sol ve jeller elde etmektir. Sol-jel metot da, metal alkoksitler alkol ve asit ile farklı oranlarda karıştırılmıştır. Metal alkoksit ve asidin içerdiği su arasında metal oksit oluşumu ile sonuçlanan hızlı bir reaksiyon gerçekleşir. Bu çalışmada, nanoseramikler iki farklı teknik ile üretilmiştir. Sollardan ve kurumuş jellerden elde edilen parçalar toz haline getirilmiş, kuru presleme ile şekillendirilmiş ve ardından sinterlenmiştir (Yol 2, Yol 3, Yol 4 ve Yol 5. Kurutulmuş jel parçaları sinterleme ile nanokristal titanyumoksidin üretilmesi için kullanılmıştır. Bunun yanında, kurumayı kontrol etmek amacıyle bazı organik katkılar jeleşmeden önce sol ile karıştırılmıştır. Toz ve jeller TGA, XRD, SEM, v ASAP2010 ile karakterize edilmiştir. Yüksek sıcaklık fırını kullanılarak 600-1300oC arasında bir seri sinterleme çalışması yapılmış ve 600-700oC aralığında yoğunlaşma hızının çok yüksek olduğu gözlenmiştir. 700oC/2 saat sinterlenen peletlerde teorik yoğunluğun %70-75'ine ulaşılmıştır. Yoğunlaşma hızı 700-850oC aralığında önemli ölçüde düşmüş. 850-1300oC aralığında ise çok yavaşlamıştır. 1000oC ve üzerindeki sıcaklıklarda teorik yoğuluğun %90'ına ulaşılmıştır. Gözenek yapısının analiz sonuçları, 600-850oC arasında açık gözeneklerin hızla azalıp hemen hemen kaybolduğunu, %8-12 oranında olan kapalı gözeneklerin ise sabit kaldığını göstermiştir. Kuru jellerden ve sol jellerden üretilen tozlar için 650-850oC arasında başka bir seri sinterlenme çalışması yapılmıştır. Sol-jel prosesi ve kontrollü kurutulmuş jellerin sinterlenme yoğunlukları teorik yoğunluğun %79-99'u arasındadır. Tek eksenli presleme ile sollar ve jellerden üretilen peletlerin sinterleme öncesi ve sonrası yoğunlukları teorik yoğunluğun sırasıyla %40-522'si ve %55-83'ü aralığındadır. Tozlardan hazırlanan peletlerin göreceli olarak düşük sinterlenmiş yoğunluklarının nedeni düzensiz gözenek boyutları/yapısı nedeniyle oluşan yoğunluk gradyanları ile açıklanabilir. Tek eksenli kuru presleme bu tozların şekillendirilmesi için uygun olmayabilir. Kurutulmuş jel parçaları çok yüksek yoğunluklara sahip olsalar da şekilsel bütünlük sağlanamamıştır.
Açıklama
Araştırma Projesi -- Ege Üniversitesi, 2003
