Bor karbür esaslı ve ağ yapılı seramik-metal karma malzemelerin üretimi ve nitelendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında yüksek seramik hacim kesrine sahip, ağ yapılı B4C esaslı seramik–metal karma malzemelerin üretimi ve nitelendirilmesi gerçekleştirilmiştir. Karma malzemelerin üretimi sırasında içyapı tasarımı yaklaşımıyla B4C–Al12Si karma malzemelerinde performansın arttırılması hedeflenmiştir. Spark plazma sinterlemesi (SPS) yöntemi, içyapı tasarımına olanak vererek geleneksel yöntemlerle üretilen karma malzemelerden daha farklı içyapılar elde edilmesini sağlamıştır. Karma malzeme üretiminin ilk aşaması olarak; farklı tane boyut ve dağılımındaki B4C tozlarının, farklı sıcaklıklarda (1600–2050 °C) SPS ile önşekillendirme çalışmaları yapılmıştır. Bu aşamada seramik evrenin sürekli olduğu şartlar belirlenmiştir. İkinci aşamada ise farklı sızdırma sıcaklık (1000–1300 °C) ve süreleri (10 veya 60 dk) çalışılarak en uygun sızdırma şartlar belirlenmiştir. Elde edilen karma malzemelerin kimyasal ve içyapı nitelendirmeleri (XRD, kantitatif XRD, SEM), mekanik nitelendirme (sertlik, basma dayanımı, ultrasonik yöntemle inceleme) sonuçlarıyla ilişkilendirilmiştir. Buna göre, SPS yöntemi kullanılarak üretilen numunelerde elde edilen sürekli ağ yapı sayesinde, ölçülen bütün mekanik özelliklerde artış olduğu belirlenmiştir.