Kapasitör deşarj tekniği ile seramiklerin kaynaklanması ve metal seramik arayüzey reaksiyonlarının belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışması ile kapasitör deşarj tekniği kullanılarak seramik ve metallerin kaynaklanması ve aralarında gerçekleşen reaksiyonların ve reaksiyon ürünleri kompozisyonlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Seramik malzeme olarak Si₃N₄, TiCN kaplı Si₃N₄, SiA1ON ve PZT malzemeler, aratabaka olarak ise, Ti, süperalaşım ve Ag kullanılmıştır. Kapasitör deşarj tekniği ile kaynaklama işleminden sonra, havada çeşitli sıcaklıklarda ısıl işleme tabi tutulan numuneler, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirimli elektron mikroskobu (TEM) incelemeleri için hazırlanmışlardır. Kaynaklanan ve ısıl işleme tabi tutulan numuneler sonradan, çeşitli SEM ve TEM teknikleri ile incelenmişlerdir. Analitik TEM teknikleri, N ve Si'un arayüzeye doğru şiddetli difüzyonunu ve Ti atomlarıyla etkileştiğini göstermektedir. Isıl işleme tabi tutulmayan Si₃N₄-Ti numunesinde, Ti₃N₂ reaksiyon tabakası ve Ti₃N fazı, Ti aratabakada oluşmuştur. Isıl işleme tabi tutulan numunede ise Ti₃N₂ reaksiyon tabakası ve Ti₃N fazı yerine dentritik Ti₂N fazının oluştuğu gözlenmiştir. Ayrıca ısıl işleme tabi tutulmayan ve ısıl işleme tabi tutulmuş numunelerin aratabakalarında sırasıyla, Ti3N ve Ti2N fazlarını çevreleyen Ti₅Si₃Nx fazı tespit edilmiştir. Si₃N₄-Süperalaşım numunesinde ise benzer şekilde, N ve Si'un arayüzeye difüzyonunun gerçekleştiği ve aratabakada özellikle Ni, Cr ve Fe atomları ile etkileştiği belirlenmiştir. Ayrıca MT-DATA programı ile bu sonuçlar desteklenmiştir.