Değişik oranlarda alümina katkılı kübik zirkonyadaki (8YSCZ) statik tane büyümesi ve bu malzemenin oda sıcaklığı mekanik özellikleri
Static grain growth and room temperature mechanical properties of various amount of alumina-dopet cubic zirconia
- Tez No: 155730
- Danışmanlar: DOÇ.DR. SÜLEYMAN TEKELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Teknik Eğitim, Metallurgical Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Al203 katkısı ve miktarının kübik zirkonyadaki sinterleme, statik tane büyümesi ve oda sıcaklığı mekanik özellikler üzerine etkisinin belirlenmesi için, ağırlıkça % 0 ile 10 arasında Al203 katkılanmış yüksek ticari saflıktaki % 8 mol yitria ile dengelenmiş kübik zirkonya (8YSCZ) kullanılmıştır. Homojen mikroyapı ve uniform dağılım sağlamak için tozları bulamaç döküm yöntemi ile karıştırılmıştır. Elde edilen numuneler 1250 ile 1400 °C sıcaklık aralığında 1 saat süre ile sinterlenmiştir. Deneysel sonuçlar % 0,5'e kadar Al203 katkısının yoğunluğu artırdığı bu miktardan daha fazla Al203 katkısının yoğunluk azalmasına sebep olduğunu göstermiştir. % 0,5 Al203 katkılı numunelerdeki yoğunluk artışı, sinterlemenin erken safhasındaki Al203 partiküllerinin tam olarak 8YSCZ içinde yerleşmesinin bir sebebidir. % 0,5' den daha fazla Al203 katkılı numunelerdeki yoğunluk ve tane boyu azalması düşük tane sınırı difüzyonu ve hareketliliği ile ilişkilidir. X ışını kırınım sonuçları Al203'ün 8YSCZ içerisinde ağırlıkça % 0,3 gibi düşük bir oranda çözünürlüğe sahip olduğunu belirtmiştir. Statik tane büyüme deneyleri Al203 katkılı 8YSCZ'lerdeki tane büyümesinin katkısız8YSCZ'ye göre daha yavaş olduğunu göstermiştir. Ayrıca tane büyüme hızı AI2O3 miktarındaki artışla daha da azalmıştır. Katkısız 8YSCZ' deki tane büyüme üssü (n) ve aktivasyon enerji değerleri sırası ile 2 ve 289 kJ/mol dür. Oysa bu değer Al203 katkısı ile 3 ve 410 kJ/mol değerlerine çıkmıştır. Bunlara ilaveten Al203 katkısı önemli oranda 8YSCZ'deki sertlik ve kırılma tokluk değerlerini de artırmıştır. Sertlik ve kırılma tokluğu değerleri Al203 miktarındaki artışla yükselmiştir. Katkısız 8YSCZ için ulaşılan maksimum sertlik ve kırılma tokluğu değerleri sırası ile 1314 kJ/mm2 ve 1,5 MPa m1'2' dir. Bu değerler ağırlıkça % 10 Al203 katkılı numuneler için 1459 kJ/mm2 ve 2,41 MPa m1/2 olarak elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Kübik Zirkonya, Tane Büyümesi, Bulamaç döküm, Sinterlenebilirlik, Sertlik, Kırılma Tokluğu
Özet (Çeviri)
In this study, In order to determine the influence of Al203 content on sintering, static grain growth and room temperature mechanical properties of cubic zirconia, high purity commercial powder of 8 mol % yttria-stabilized cubic zirconia (8YSCZ) doped with 0, 1, 5, 10 wt % Al203 were used. Slip casting was used for the mixing of powders in order to achieve a uniform distribution and homogeneous microstructure. The specimens were sintered at different temperatures between 1250 and 1400 °C for 1 hour. The density increased with Al203 content up to 0,5 wt% and further increase in Al203 content led to a decrease in density. The enhanced density with increasing Al203 content up to 0.5 wt% could be due to the rearrangement of Al203 particles during the early stages of sintering. The decreased density and grain growth in higher amount of Al203 doped specimens were due to the lower grain boundary diffusivity and mobility. X-ray diffraction results showed that Al203 had very limited solubility of 0.3 wt% in 8YSCZ. The grain growth in the 0 to 10 wt % Al203 doped 8YSCZ was studied. The experimental results showed that the grain growth in Al203 doped 8YSCZ occurred slowly and more sluggish than that in undoped 8YSCZ. Also, the grain growth rate decreased with increasing Al203 content. The static grain growth exponent value (n) and the activation energy for undoped 8YSCZ was found to be 2 and 289 kJ/mol, respectively. The addition of Al203 raised the grain growth exponent value to 3 and activation energy for the grain growth process was increased from 289 to 410. Also, the introduction of Al203 significantly enhanced the hardness and fracture toughness of 8YSCZ. The hardness and fracture toughness increased with increasing AI2O3 content. The maximum hardness and fracture toughness values reached 1459 kg/mm2 and 2.41 MPa m1'2, respectively with the addition of 10 wt % Al203 while these values were 1314 kg/mm2 and 1.5 MPa m1/2 for undoped 8YSCZ. Science codeKey words : Cubic Zirconia, Grain Growth, Slip casting Sinterebility, Hardness, Fracture Toughness.
Benzer Tezler
- Effect of rare earth elements addition on magnetic properties of nickel-zinc ferrites
Nadir toprak elementleri ilavesinin nikel-çinko ferritlerin manyetik özelliklerine etkisi
KADİR BORA DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Optik filtre uygulamaları için katmanlı ve katkılı metal oksit filmlerin oluşturulması
Production of layered and doped metal oxide films for optical filter applications
DURŞEN SAYGIN HİNCZEWSKİ
Doktora
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA ZEHRA TEPEHAN
- Bor katkılı saf klinker fazlarının hidratasyon mekanizmasının incelenmesi
Investigating boron addition on hydration mechanism of pure clinker phases
ARMAĞAN SARIHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANER KAVAS
- Çinko-alüminyum esaslı yatak alaşımlarının içyapı ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HAMDULLAH ÇUVALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEMEL SAVAŞKAN
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ