Mn+4 ve Fe+3 katkılı a-SiAlON seramikleri

Abstract

Fe+3 ve Mn+4 katyonlan, Si3N4 sistemlerinde kullanılması durumunda intermetalik fazlar oluşturması nedeni ile tercih edilmemektedir. Ancak iyon boyutları göz önünde bulundurulduğunda a-SiAlON yapısında kararlı olmayan bu katyonlar Ca, Y, Sr gibi stabilize edici katyonlarla kullanılmasıyla, hem kararlı a-SiAlON elde edilmesi hem de istenmeyen intermetalik fazların oluşumunun önlenmesi bu çalışmada amaçlanmıştır. Böylece hem safsızlık içeren ucuz Si3N4 kulanımına, hem de bu elementleri içeren cürufların SiAlON sistemlerinde değerlendirilmesine olanak sağlanacağı düşünülmüştür. Bu amaçla, çeşitli kompozisyon tasarımları yapılarak numuneler hazırlanmıştır. Bu geçiş elementlerinin tek başlarına kullanılmaları durumunda sistemde N-SiAlON oluştuğu gözlenmiştir. Faz karakterizasyonu sonuçlarına göre, Mn+4 katyonunun hem Y, Ca gibi stabilize edici katyonlar ile kullanılması durmunda hem de Sr+2 gibi yapıyı tek başına kararlı kılmayan bir katyonla birlikte kullanılması durumunda a-SiAlON oluşumu tespit edilmiştir.