Silisyum Karbür-Alüminyum Karma Yapılarında Alüminyum Karbür Oluşumunun Taramalı Elektron Mikroskobu ile İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada basınçsız emdirme yöntemi kullanılarak silisyum karbür-alüminyum karma yapıların üretimi ve emdirme sırasında bu sistemde oluştuğu bilinen alüminyum karbür fazının oluşumu taramalı elektron mikroskobuyla incelenmiştir. Hem ince (d₅₀=1μm) hem de kaba (d₅₀=23 μm) silisyum karbür tozlan kullanılarak hazırlanan gözenekli seramik peletlere, argon gazı ortamında 7075 alüminyum alaşımı basınç uygulamaksızın sızdırılarak seramik-metal karma yapılar üretilmiştir. Ancak emdirme sıcaklığı 1400°C gibi emdirme süreçleri için oldukça yüksek bir sıcaklık olmasına karşın, elde edilen emdirme kalınlığının sadece bir kaç mm ile sınırlı kaldığı belirlenmiştir. Oluşan bu fazın morfolojisinin emdirme yüzeyine olan mesafeye bağlı olarak da farklılık gösterdiği gözlenmiştir. Silisyum karbür ile alüminyum alaşımının tepkimesi sonucunda oluşan alüminyum karbür fazının özellikleri taramalı elektron mikroskop ve x-ışınları kırınımı yöntemleriyle incelenmiştir.

In this work the processing of silicon carbide-aluminum composites via pressureless melt infiltration technique and formation of the aluminium carbide phase, which is known to form in this system, was investigated by using transmission electron microscopy. 7075 aluminum alloys were pressureless infiltrated under an argon gas atmosphere into porous ceramic pelets that were produced from both fine (d₅₀=1μm) and coarse (d₅₀=23 μm) silicon carbide powders. Although temperatures as high as 1400°C were employed in the infiltration process, the infiltration depth was limited to just a few milimeters. Furthermore, the aluminium carbide phase, an unwanted reaction product in the silicon carbide-aluminum system, was observed to form in significant amounts. It was also observed that the morphology of this phase varied with the distance to the infiltration front. The characteristics of the aluminium carbide phase, which forms as a result of the interaction between silicon carbide and the aluminum alloy, were investgated by using scanning electron microscopy and x-ray diffraction.