Bor nitrür-silisyum karbür kompozitlerin sentezi ve özelliklerinin araştırılması

Abstract

SiC kovalent bağlı sert bir malzeme olmasından dolayı karmaşık şekillerin üretimi ve işlenebilirliği oldukça zor ve pahalıdır. Bu çalışmada hekzagonal bor nitrürün işlenebilirlik özelliğinden faydalanarak SiC'e daha kolay şekil verebilmek ve özellikleri geliştirmek için hBN-SiC kompozit üretimi araştırılmıştır. ?-SiC tozların yüzeyi H3BO3 ve CO(NH2)2 kimyasal reaksiyonu ile hBN partikülleri ile kaplanarak hBN-SiC kompozit tozlar üretilmiş, kalsinasyon yapılmış ve SPS yöntemi ile şekillendirilip sinterlenerek hBN-SiC kompozit elde edilmiştir. Borik asit : üre oranları ve kalsinasyon süreleri değiştirilerek kompozit toz üretimine etkisi araştırılmıştır. Al2O3-Y2O3 ilavesi ile SPS'de sinterleme yapılarak mikroyapı, fiziksel ve mekanik özelliklerdeki değişimler belirlenmiştir. Sinterleme sıcaklığına bağlı olarak SiC tane büyümesinin aktivasyon enerjisi hesaplanmış ve hBN miktarının SiC tane büyümesine etkisi tespit edilmiştir. hBN-SiC kompozitlerin kırılma davranışı, işlenebilirlik özelliği incelenmiş ve triboloji testleri yapılmıştır. Üre miktarının ve kalsinasyon sürelerinin hBN oluşumunu etkilediği belirlenmiştir. hBN-SiC kompozitte artan hBN miktarı ile fiziksel ve mekanik özelliklerde azalma, daha hızlı işlenebilirlik ve yüzey aşınmasının arttığı tespit edilmiştir.