Geleneksel ve teknik seramiklerin kırılma tokluğunun incelenmesi
An investigation on fracture toughness of traditional and technical ceramics
- Tez No: 238215
- Danışmanlar: PROF. DR. GALİP SAİD
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Seramik Mühendisliği, Teknik Eğitim, Ceramic Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
Seramikler, yüksek ergime sıcaklığı, korozyon direnci, yüksek mukavemet özelliklerine sahip olup elektrik ve ısıyı iyi yalıtır. Bununla birlikte seramikler çok kırılgandır ve bu nedenle kullanımları sınırlanmaktadır. Uzun yıllardır seramik malzemelerin kırılma tokluğunun artırılması üzerine çok yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada bazı geleneksel ve teknik seramiklerin kırılma tokluğu ASTM E399 Standardına göre belirlenmiştir. Deneysel çalışmalar üç aşamadan oluşmaktadır; birinci aşamada tetragonal zirkonya tozu üretilmiş daha sonra farklı miktarlarda tetragonal, monoklinik zirkonya ve zirkon içeren alümina karışımlar hazırlanmıştır. Zirkon, zirkonya ile toklaştırılmış müllit, duvar ve yer karosu reçetelerine ait toz karışımları da hazırlanmıştır. İkinci aşamada, bu toz karışımları slip döküm tekniği ile ASTM E399 Standardına uygun ebatlarda şekillendirilmiş ve değişik sıcaklıklarda sinterlenmiştir. Üçüncü aşamada, numunelerin su emme, sertlik, üç nokta eğme dayanımı testleri ile XRD ve SEM-EDX analizleri yapılmıştır. Numunelerin kırılma tokluğu sinterleme sıcaklığının artması ile artmıştır. Alümina'ya monoklinik ve tetragonal zirkonya katkısı kırılma tokluğunu artırmıştır. 1600ºC'de sinterlenen katkısız, %5 m-ZrO2 ve %20 t-ZrO2 içeren alümina numunelerin kırılma tokluğu sırası ile 5.9, 7.0 ve 11.5 MPa?m olmuştur. Zirkonya ile toklaştırılmış müllit numunelerin kırılma tokluğu alüminadan daha düşüktür. Yer ve duvar karolarının kırılma toklukları sırası ile 2.7 ve 0.9 MPa?m olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Ceramics have very high melting point, corrosion resistance, strength and they insulate electric and heat. However, ceramics are very brittle and this property limits their use. Intensified studies have been performed for years regarding enhancing the fracture toughness of ceramic materials. In this study the fracture toughness of some traditional and technical ceramics were determined by ASTM E399 Standard. Experimental studies consists of three steps; in the first step t-ZrO2 was produced and then alumina powder mixtures were prepared containing different amount of tetragonal, monoclinic zirconia and zircon. Zircon and zirconia toughened mullite, floor and wall tile recipes were also prepared. In the second step, these powder mixtures were shaped by slip casting technique according to the dimensions of ASTM E399 Standard and then sintered at different temperatures. In the third step; water absorption, hardness, three point bending strength tests, XRD and SEM-EDX analysis were applied to the sintered samples. Fracture toughness increased with the increasing sintering temperature. Monoclinic and tetragonal zirconia addition increased the fracture toughness of alumina. Fracture toughness of alumina samples containing 0 %, 5 % m-ZrO2 and 20 % t-ZrO2 and sintered at 1600 ºC were determined as 5.9, 7.0 and 11.5 MPa?m respectively. Fracture toughness of zirconia toughned mullite was found lower than alumina. Fracture toughness of the floor and wall tiles was found as 2.7 and 0.9 MPa?m respectively.
Benzer Tezler
- Nikel ve kobalt katkılı seydişehir alümina tozlarından sinter seramik esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Development of sintered ceramic based materials from seydi̇şehi̇r alumina powders with nickel and cobalt additives and pertinent characterization investigations
CEREN ERGÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Karbon nanotüp ilavesinin alümina esaslı seramiklerin yapı ve özelliklerine etkisi
The effect of carbon nanotube addition on the structure and properties of alumina based cer5amics
ALİ CAN ZAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENGİZ KAYA
- Monolitik ve takviyeli borkarbür seramiklerin spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of monolithic and reinforced boroncarbide ceramics prepared by spark plasma sintering (SPS)
BARIŞ YAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Geçiş metali katkılı atık zirkonya esaslı toz karışımlarından sinter seramik malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of sintered ceramic materials from waste zirconia based powder mixtures with transition metal additives
HATİCE TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- MgF2 içeren Si3N4 esaslı seramik malzemelerin geliştirilmesi
Development of Si3N4 based ceramic materials containing MgF2
FATİH ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZAFER TATLI