POTASYUM MİKASI VE KORDİERİT İÇEREN İŞLENEBİLİR CAM SERAMİKLERE ÇEKİRDEKLENME KATALİSTİ (TiO2) İLAVESİNİN KRİSTALİZASYON DAVRANIŞI VE ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ
İşlenebilir cam seramikler, diğer tüm cam seramik malzemelerde olduğu gibi, ergitme ve döküm sonrasında elde edilen cama kontrollü çekirdeklenme ve kristalizasyon ısıl işlemleri uygulanması sonucunda elde edilen malzemelerdir. İşlenebilir cam seramiklerin diğer cam seramik malzemelerden farklı olması, uygun çekirdeklendirme ve kristalizasyon ısıl işlemleri sonucunda, malzemenin mekanik şekillendirmeye imkan sağlayan uygun mikroyapı ve mikrosertlik değerine sahip olmasından kaynaklanmaktadır. İşlenebilir cam seramikler; mekanik şekillendirmenin yanı sıra iyi elektriksel ve mekanik özelliklere sahiptirler.
Deneysel çalışmanın ilk aşamasında, 5 adet 6:4 oranında potasyum mikası ve kordierit içerecek cam bileşimi hazırlanıp, karıştırıldıktan sonra uygun sıcaklıklarda dökülmüşlerdir. Bileşimden biri TiO2 içermezken, diğerleri %0.5 - %2 arasındaki oranlarda TiO2 içermektedir. Cam bileşimlerine stabilizör olarak %4 CeO2 ve ergitici ajan olarak %2 CaO ilave edilmiştir. Elde edilen camlar uygun boyutlara öğütülüp elendikten sonra diferansiyel termal analizleri (DTA) yapılmıştır. Bu analizler sonucunda endotermik ve ekzotermik ısıl etkiler belirlenerek bu ısıl etkilerin hangi fazlara ait olduğunu tanımlamak için X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizleri yapılmıştır.
Deneysel çalışmanın ikinci aşamasında mikroyapı karakterizasyonu, mikrosertlik ve işlenebilirlik testleri için silindir ve disk şeklinde numuneler dökülmüştür. Elde edilen numunelere belirlenen sıcaklıklarda ısıl işlemler uygulanarak taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı karakterizasyonu, mikrosertlik testleri ile sertlikleri ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda disk numunelere matkapla delerek işlenebilirlik testleri uygulanmıştır. İşlenebilirlik testinden sonra üretilen disk numunelerin kimyasal dayanımları belirlenmiştir.
TiO2 ilavesi ile, yapıdaki porositenin azaldığı gözlenmiştir. Buna bağlı olarak, cam seramiklerin hem sertlik (Hv) hem de kimyasal dayanımlarında artış gözlenmiştir. %1 ve üstündeki oranlarda TiO2 ilavesi ile, çok yüksek dielektrik sabiti değerleri elde edilmiştir.
|
