Si3N4 başlangıç tozlarının alfa-sialon seramiklerinin mikroyapısına etkisi

Abstract

Silisyum nitrür ve SiAION malzemeleri iyi mekaniksel, ısıl ve kimyasal özellikleri nedeniyle mühendislik uygulamaları için avantajlı malzemelerdir. Alfa ve ß-SiAION seramiklerinden her ne kadar ß ilk gelişen grup olsa da, alfa-SiAION seramikleri mükemmel sertliğe sahip olmaları ve kullanılan sinterleme ilavelerinin yapıya girerek tane sınırı fazını minimuma indirmesi nedeniyle çok daha fazla ilgi çekmişlerdir. Ancak eşeksenli mikroyapıya sahip olması nedeniyle relatif olarak düşük tokluğa sahiptir. Kırılma tokluğunu arttırmak için iğnemsi yapıya sahip alfa-SiAION üretimi üzerine başarıyla sonuçlanan çalışmalar yapılmaktadır. Ancak bu çalışmalarda ya oksijen ve alüminaca zengin bir kompozisyon hazırlanarak, çubuksu tane oluşumu zengin camsı faza bağlı olarak sağlanmış ve yüksek sıcaklık mekaniksel özellikleri açısından zayıf malzemeler elde edilmiş ya da HIP gibi zor ve pahalı bir sinterleme kullanılmıştır. Bu çalışmanın diğerlerinden farkı, azotça zengin bir kompozisyon seçilmesi ve gaz basınçlı sinterleme gibi basit ve ucuz bir sinterleme yöntemiyle yoğunlaşmanın sağlanmasıdır.