Endüstriyel uygulamalar için SiAlON/cam kompozit sistemlerinin mekanik ve ısıl şok özelliklerinin incelenmes

Abstract

Bu çalışmanın temel amacı, endüstriyel ve mühendislik amaçlı uygulamalarda yaygın olarak kullanılan α-SiAlON seramiklerin yüksek sıcaklık mekanik özelliklerini koruyarak ısıl şok dayanımının iyileştirilmesidir. Bu amaçla, mikroyapısal özellikleri iyi olan Y-αlfa SiAlON sistemine farklı miktarlarda (ağırlıkça %0-10 oranında) ve farklı kompozisyon içeriklerine sahip baryum aluminasilikat (BAS) cam tozları eklenmiştir. Gaz basınçlı sinterleme yöntemiyle üretilen Y-αlfa SiAlON/BAS numuneler, X-ışınları kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Mekanik özelliklerinin belirlenmesi için Vickers sertlik testi ve indentasyon metodu kullanılmış olup ısıl şok dayanımı ise Anstis metodu kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, numunelere basınçsız sinterleme metodu kullanılarak ısıl işlem uygulanmış ve ısıl işlemin ısıl şok dayanımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak, Y-α-SiAlON'ların tokluk ve ısıl şok dayanımının BAS camının kompozisyonu ve miktarına bağlı değişim gösterdiği tespit edilmiştir. Alınan sonuçlara göre, en fazla iyileşmenin BaO-CaO-Al2O3-B2O3 kompozisyonuna sahip BAS cam-seramiğinde olduğu görülmüştür. Ayrıca cam katkı miktarının artmasıyla mekanik özellik ve ısıl özelliklerde de artış olduğu tespit edilmiştir.