Silicon based preceramic polymers as a matrix material in composite technology

Abstract

Bu tez çalışmasında, farklı yan gruplara sahip iki öncül seramik polimer, polimetilsilseskioksan (PPSQ) ve polimetilsilseskioksan (PPSQ), matris malzeme olarak seçilmiş ve dört farklı bileşenin (çelik lif, silikon karbür, kalay sülfit ve vermikülit) ilavesi ile seramik matris kompozit malzeme üretimi yapılmıştır. PMSQ ve PPSQ matrisli kompozit malzemeler, toz bileşenlerin karıştırılması, hazırlanan karışımın tek eksenli ılık presleme yöntemiyle 100 MPa basınç altında sırasıyla 60C ve 150C'de 2 dk süreyle sıkıştırılması ve 250C ve 300C'de 4.0 sa çapraz bağlanmasıyla üretilmiştir. Çapraz bağlanan numuneler, 2 sa boyunca beş farklı piroliz sıcaklığında (400, 500, 600, 700 ve 800C) ısıl işleme tabi tutulmuştur. Farklı yan grupların ve piroliz sıcaklığının kompozit malzemenin termal, fiziksel, mekanik özelliklerine ve, faz ve mikroyapısal gelişimi üzerine olan etkisi, termal (TG-DTA), faz (XRD), mikroyapı (SEM-EDX) analizleri ile yoğunluk ve basma mukavemet ölçümleri yapılarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, PPSQ polimerinin, PMSQ polimeri ile karşılaştırıldığında kompozit malzemenin termal bozunumu üzerinde olumlu etkisi olduğu ve PPSQ matrisli kompozit numunelerin basma mukavemet değerlerinin 150 ile 600C arasında oldukça tutarlı olduğu görülmüştür. Oluşan gözenek miktar ve gözenek boyut dağılımının kullanılan preceramik polimer yan grubuna ve uygulanan ısıl işlem sıcaklıklarına bağlı olduğu gözlenmiştir.