ITU Metalurji ve Malzeme Mühendisligi
Turkish English
 
 

ZİRKONYA SERAMİKLERİNİN VE ZRO2-TİN KOMPOZİTLERİNİN ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Bu çalışmada, saf ZrO2 tozlarına değişen stabilizör ve ikincil faz ilavesinin mekanik özellikler, mikroyapı, morfolojik dönüşüm ve hidrotermal davranışlar üzerine etkisi incelenmiş ve insan vücudunda kullanıma uygun özellikte alternatif yeni bir malzemenin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Farklı içerikte ve dağılımda yttia ve yttria-seria stabilizör ve Al2O3 içeren tetragonal zirkonya seramikleri hazırlanmış ve incelenmiştir. Ayrıca elektriksel olarak iletken TiN fazı içeren ZrO2-TiN kompozitleri farklı stabilizörler ilave edilerek geliştirilmiştir. Tam yoğun Y-TZP seramikleri 1450°C’de 1 saat sıcak pres sinterleme ile, tam yoğun Y-Ce-TZP seramikleri 1450°C’de 1 saat basınçsız sinterleme elde edilmiştir. Yttria kaplama ve çökelme yöntemiyle stabilize edilmiş ZrO2 seramikleri için yttria içeriği %2.5’dan%2 mole düşünce tokluk yükselmiş, sertlik düşmüştür. Yttria kaplama stabilizörlü seramiklerin hidrotermal kararlılığı çökelme stabilizörlü seramiklere göre daha yüksek bulunmuştur ve bu durum, kırılma tokluğunda düşüş ile sonuçlanmıştır. Hacimce %40-70 arası değişen TiN içeren tam yoğun ZrO2-TiN kompozitleri 1550°C 1 saat sıcak pres sinterleme ve 1550°C 4 dk spark plazma sinterleme ile elde edilmiştir. Kompozitlerin sertlik ve tokluğu, TiN içeriği, sinterleme teknikleri ve stabilizör oranlarından etkilenmiştir. Sertlik ve mukavemetteki düşüş TiN miktarı yükseldikçe oluşan büyük TiN tanelerine bağlıdır. Düşen kırılma tokluğu ise tetragonal monoklinik ZrO2 faz dönüşümünden meydana gelen dönüşüm tokluğu azalmasına bağlanmıştır. E-modülü ve hidrotermal kararlılık TiN miktarı arttıkça yükselmiştir. 

 
 
İstanbul Teknik Üniversitesi 2020