Zirkonya seramiklerinin ve ZrO2-TiN kompozitlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of zirconia ceramics and ZrO2-TiN composites
- Tez No: 223813
- Danışmanlar: DOÇ.DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Seramik Mühendisliği, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: ZrO2, Al2O3, TiN, Y2O3, Nd2O3, CeO2, stabilizör, izostatik presleme, basınçsız sinterleme, spark plazma sinterleme, dönüsüm toklasması, hidrotermal kararlılık, ZrO2, Al2O3, TiN, Y2O3, Nd2O3, CeO2, stabilizer, hot pressing, isostatic pressing, pressureless sintering, spark plasma sintering, transformation toughening, hydrothermal stability
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Seramik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu çalısmada, saf ZrO2 tozlarına degisen stabilizör ve ikincil faz ilavesinin mekanik özellikler, mikroyapı, morfolojik dönüsüm ve hidrotermal davranıslar üzerine etkisi incelenmis ve insan vücudunda kullanıma uygun özellikte alternatif yeni bir malzemenin gelistirilmesi amaçlanmıstır. Farklı içerikte ve dagılımda yttia ve yttria-seria stabilizör ve Al2O3 içeren tetragonal zirkonya seramikleri hazırlanmıs ve incelenmistir. Ayrıca elektriksel olarak iletken TiN fazı içeren ZrO2-TiN kompozitleri farklı stabilizörler ilave edilerek gelistirilmistir. Tam yogun Y-TZP seramikleri 1450°C'de 1 saat sıcak pres sinterleme ile, tam yogun Y-Ce-TZP seramikleri 1450°C'de 1 saat basınçsız sinterleme elde edilmistir. Yttria kaplama ve çökelme yöntemiyle stabilize edilmis ZrO2 seramikleri için yttria içerigi %2.5'dan%2 mole düsünce tokluk yükselmis, sertlik düsmüstür. Yttria kaplama stabilizörlü seramiklerin hidrotermal kararlılıgı çökelme stabilizörlü seramiklere göre daha yüksek bulunmustur ve bu durum, kırılma toklugunda düsüs ile sonuçlanmıstır. Hacimce %40-70 arası degisen TiN içeren tam yogun ZrO2-TiN kompozitleri 1550°C 1 saat sıcak pres sinterleme ve 1550°C 4 dk spark plazma sinterleme ile elde edilmistir. Kompozitlerin sertlik ve toklugu, TiN içerigi, sinterleme teknikleri ve stabilizör oranlarından etkilenmistir. Sertlik ve mukavemetteki düsüs TiN miktarı yükseldikçe olusan büyük TiN tanelerine baglıdır. Düsen kırılma toklugu ise tetragonal monoklinik ZrO2 faz dönüsümünden meydana gelen dönüsüm toklugu azalmasına baglanmıstır. E-modülü ve hidrotermal kararlılık TiN miktarı arttıkça yükselmistir.
Özet (Çeviri)
In this study, yttria and yttria-ceria stabilized tetragonal zirconia ceramics with varying stabiliser content and distributionand with Al2O3 were prepared and investigated by means of microstructural analysis, mechanical properties, and hydrothermal stability, and ZrO2-TiN composites with of electrical conductive TiN particles were developed by adding different stabilizers. Fully dense Y-TZP ceramics, were achieved by hot pressing at 1450°C for 1 hour and fully dense Y-Ce-TZP ceramics were achieved by pressureless sintering at 1450°C for 1 hour. For both yttria coating and co-precipitated tecniques, the toughness increased whereas the hardness decreased when decreasing the overall yttria content from 2.5 to 2.0 mol %. Hydrothermal testing revealed that the stability of the yttria-coated powder based grades is higher than that obtained by powder mixing. Moreover, the hydrothermal stability increased with increasing overall yttria content, what actually corresponds with a decreasing fracture toughness. Fully dense ZrO2-TiN composites with TiN content ranging from 40-70 vol % were achieved by hot pressing at 1550°C for 1 hour and spark plasma sintering for 4 minutes. The hardness and fracture toughness were influenced by TiN content, sintering techniques and stabilizer content. The decreasing hardness and strength was attributed to an increasing TiN grain size with increasing TiN content, whereas the decreasing toughness was attributed to the decreasing contribution of transformation toughening from the tetragonal to monoclinic ZrO2 phase transformation. The E modulus increased linearly with increasing TiN content, whereas the hydrothermal stability increased with addition of TiN content.
Benzer Tezler
- Biyouyumlu zirkonya medikal seramiklerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
The development and characterization of biocompatible zirconia medical ceramics
KORAY KAMBUROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikAlanya Alaaddin Keykubat ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ YURDAKUL
- H-BN ilavesinin zirkonya ile toklaştırılmış alumina seramiklerinin mekanik ve biyouyumluluk özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of h-BN addition on the mechanical and biocompatibility properties of zirconia toughened alumina ceramics
GÖKÇE ATA BÜYÜKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- Mullit katkılı farklı oksitlerle stabilize edilmiş zirkonya seramiklerinin üretimi, karakterizasyonu ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Production, characterization and investigation of wear properties of zirconia ceramics with mullite additives and stabilized with different oxides
MEHMET AKİF HAFIZOĞLU
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET AKKUŞ
- Sintering, co-sintering and microstructure control of oxide based materials: Zirconia, alumina, spinel, alumina - zirconia and spinel ? alumina
Zirkonya, alümina, spinel, alümina ? zirkonya ve spinel ? alümina oksit esaslı malzemelerin sinterleme, birlikte-sinterleme ve mikroyapı kontrolü
EMRE YALAMAÇ
Doktora
İngilizce
2010
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CLAUDE CARRY
PROF. DR. SEDAT AKKURT
- Presinterize zirkonyum oksit (ZRO2) alt yapı seramiklerinin yüzey pürüzlülüğüne ve rezin simanla olan bağlantısına yüzey işlemlerinin etkileri
The effects of surface treatments on surface roughness and on bond strength of zirconium oxide substructure to resin cement
AMRO VARRAK
Doktora
Türkçe
2021
Diş HekimliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖZLEM CEYLAN