Hegzagonal bor nitrür toz sentezi ve sinterleme davranışları

Abstract

Eşsiz özelliklere sahip, yapay bir malzeme olan hegzagonal bor nitrür pek çok sektörde kullanılmaktadır. Bor nitrür farklı üretim yöntemleri ile üretilebilmektedir. Bu çalışmada, borik asitten bor oksit üretilmiş ve bor oksitin 700, 800 ve 900 °C'de nitrürlenmesi sonucunda ham bor nitrür elde edilmiştir. Ham bor nitrür içinde bor oksit, kalsiyum borat fosfat fazları mevcuttur, bu safsızlıklar liç işlemi ile uzaklaştırılmıştır. Elde edilen bor nitrür turbostatik yapıdadır. 1400, 1500, 1600 ve1700 °C'de ısıl işlemler ile hegzagonal bor nitrür oluşumu incelenmiştir. Üretilen bor nitrür tozlarının birim ağırlıkları, yoğunlukları, XRD patemleri, La ve Lc indeksleri, FTIR spektrumları, tane boyutları, mikroyapıları (SEM) ile incelenmiştir. 900 °C'de üretilen 1400 °C'de ısıl işlem yapılan tozlardan bor nitrür tabletler üretilmiş ve 1800, 1900 °C'de sinterlenmiştir. Tabletler katkısız, %(2, 4 ve 6) B2O3 katkılı ve %(2, 4 ve 6) Y 203 katkılı olarak üretilmiştir. Sinterlenen numunelerin yoğunluk, Vickers sertlik değeri, XRD paternleri, Lc indeksleri ve mikroyapıları incelenmiştir. Bor oksidin amonyakla nitrürlenmesi sonucunda üretilen bor nitrürün saflaştırılıp ısıl işlem yapılması sonucunda saf hegzagonal bor nitrür elde edilmiştir. Bor nitrür tozu levhalarından oluşan aglomeralar şeklindedir. Bor nitrürün sinterlenmesine B203 ve Y 203'in katkısının olduğu, teorik yoğunlukların % 70'ler civarında olduğu tespit edilmiştir.