Kristal fazların SiAlON seramiklerinin sürünme davranışına etkisi

Abstract

Önemli ileri teknoloji seramiklerinden olan SiAlON'un hem oda sıcaklığındaki hem de yüksek sıcaklıktaki mekanik özellikleri, başlangıç kompozisyonuna eklenen katkı malzemelerinin çeşidi ve miktarına göre değişmektedir. Bu çalışmada Er2O3, Yb2O3 ve Lu2O3 eklenerek farklı kompozisyonlar hazırlanmış ve farklı ısıl işlem koşulları altında 45×3×4 mm boyutunda çubuk şeklinde üretilen numuneler yüzey hazırlama işlemleri sonrasında 1400 ºC ve 100 MPa yük altında hava ortamında sürünme testine tabi tutulmuştur. Her bir kompozisyonun sürünme öncesi ve sonrası mikroyapısı ve faz içerikleri x-ışınları difraksiyonu (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) teknikleri ile incelenmiştir. Ayrıca sürünme davranışına ısıl işlemin sıcaklık ve süresinin etkisini belirleyebilmek amacıyla ısıl işleme tabi tutulan numunelere sürünme testleri uygulanmıştır. Yapılan çalışmalarda sinterleme süresi ve ısıl işlem sürelerinin artmasıyla sürünme dayanımını iyileştiği gözlemlenmiştir. En iyi sinterleme ve ısıl işlem koşulları belirlendikten sonra sürünme deneyleri farklı sıcaklık ve yük koşulları altında tekrarlanarak farklı kompozisyonlardaki sürünme mekanizmaları belirlenmiştir. Sürünme deneyleri sonucunda en iyi sürünme direnci Lu2O3 kompozisyonunda elde edilirken, en kötü sürünme direnci ise Yb2O3 kompozisyonunda görülmüştür.