ZnO ve ZnO esaslı seramiklerde çekirdek kullanımı ile mikroyapı kontrolü

Abstract

Bu çalışmada, çekirdekle yönlendirilmiş mikroyapı tekniği (Templated Grain Growth-TGG) kullanılarak molce % 97 ZnO, % 1 Bi2O3, % 0.5 TiO2, % 0.5 CO3O4, % 0.5 SnO2 ve % 0.5 MnO2 kompozisyonuna sahip yönlendirilmiş ZnO esaslı varistörler üretilmiştir. TGG tekniğinde kullanılan çekirdekler homojen çöktürme yöntemi ile sentezlenmişlerdir. Yaklaşık 7 mm uzunluğa ve 1 mm kalınlığa sahip c-yönünde uzamış anizotropik ZnO çekirdekleri şekillendirme prosesi sırasında, döküm yönüne paralel olacak şekilde yönlendirilmişlerdir. X-ışınları difraktometresi ve taramalı elektron mikroskobu analizleri sinterleme süresince çekirdek büyümesinin a-yönünde kristallografik ve morfolojik büyüme ile sonuçlandığını ve çekirdeklerin matris tanelerini de yönlendirerek mikroyapıyı düzenlediğini işaret etmektedir. Kompozisyonlardaki çekirdek miktarının artması, şerit döküm sırasında çekirdeklerin birbirleriyle etkileşmesi sonucu oryantasyonlarının azalmasına bağlanan, nihai ürünün yönlenme fraksiyonunda düşüşle sonuçlanmıştır. Çekirdek konsantrasyonunun artması aynı zamanda, çekirdekler arası mesafenin kısalmasına neden olarak son ürünün tane boyutunu da düşürmüştür.