Spark plazma sinterleme yöntemi ile ışık geçirgenliğine sahip alümina seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterizaton of alumina ceramics with light transmission by spark plasma sintering
- Tez No: 295472
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Seramik Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu çalışmada optik, medikal ve balistik amaçlı kullanımlara uygun saydam Al2O3 seramiklerinin Spark Plazma Sinterleme yöntemiyle eldesinde ısıtma hızı, kademeli ısıtma yöntemi, sinteleme basıncı, çeşitli sinterleme dopantlarının tekli ve çoklu ilaveleri parametreleri incelenmiştir.Spark Plazma Sinterleme yöntemi ile yapılan deneylerde iki farklı Al2O3 toz kullanılmıştır (Inframat Advanced Materials ve TM-DAR). Birinci grup deneyler Inframat Advanced Materials marka Al2O3 toz kullanılarak 1150-1350 °C'de, 80 MPa basınçta 35-200 ºC/dk ısıtma hızı ile, 5-20 dk sürede gerçekleştirilirken, ikinci grup deneyler TM-DAR marka Al2O3 toz kullanılarak 1150-1300 °C'de, 80 MPa basınçta, 5 ila 100 ºC/dk ısıtma hızı, 5-20 dk sürede gerçekleştirilmiştir.Spark Plazma Sinterleme yöntemi ile elde edilen Al2O3 seramiklerden ulaşılan en yüksek rölatif yoğunluk değeri birinci grup deneyler için % 99,7 olup % 0,1 MgO doplanmış aluminanın 1300 °C' de, 80 MPa basınçta, 5 dk süre ile sinterlenmesi ile elde edilmiştir. İkinci grup deneylerde birçok numunede teorik yoğunluk elde edilmiştir. En yüksek sertlik değerine Al2O3 + % 0,4 MgO toz karışımının 1340 °C'de, 80 MPa basınçta, 100 ºC/dk ısıtma hızı ile 5 dk sure ile sinterlenmesi ile, 20,4 GPa olarak ulaşılmıştır. İkinci grup deneylerde ise bu değer 24,2 GPa olarak 1175°C'de, 80 MPa basınçta, 20 dk sürede sinterlenen 150 ppm MgO ve 150 ppm CaO içeren numunede ölçülmüştür.İki farklı Al2O3 toz ile elde edilen numuneler kıyaslandığında, ikinci grup deneylerde saydamlık elde edilmiştir. Spark Plazma Sinterleme yöntemi ile saydam Al2O3 seramiklerin eldesinde ısıtma hızının azaltılması ile doğrusal ışık geçirgenliği önemli ölçüde artmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the transparent Al2O3 ceramics that are suitable for optical, medical and ballistic uses were manufactured by SPS and the effects of parameters such as heating rate, gradual heating methods, sintering pressure, various sintering dopants were analyzed.Two different Al2O3 powders (Inframat Advanced Materials and TM-DAR) were used in spark plasma sintering experiments. Wheras first group of experiments were carried out with Inframat Advanced Materials branded powders at 1150-1350 °C under 80 MPa pressure with 35-200 ºC/min heating rates for 5 ? 20 minutes, second group experiments were held with using TM-DAR alumina powders at 1150-1300 °C under 80 MPa pressure with 5-100 ºC/min heating rates for 5 ? 20 minutes.The highest relative density value reached in Al2O3 ceramics obtained with spark plasma sintering is 99.7 % in the sample which contains 0.1 % MgO sintered at 1300 °C under 80 MPa pressure for 5 minutes. Theoritical density in few of the second group of experiments is obtained. The highest hardness value as 20,4 GPa is achieved in the alumina sample with 0.4 % MgO which is sintered at 1340 °C under 80 MPA pressure with 100 ºC/min heating ratefro 5 minutes. This value is measured as 24,2 GPa in second group experiments in the sample doped with 150 ppm MgO and 150 ppm CaO sintered at 1175°C under 80 MPa applied pressure for 20 minutes.When two different branded Al2O3 powders were compared, transparency is obtained in the second group experiments. In line transmittance is improved significantly with decreasing heating rate of spark plasma sintering of alumina ceramics
Benzer Tezler
- Silika katkılı ışık geçirgenliğine sahip AlON seramiklerin reaktif spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of reactive spark plasma sintered transparent AlON ceramics with silica additive
HASAN TAVİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Spark plazma sinterleme yöntemi ile ışık geçirgenliğine sahip magnezyum alüminat spinel seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of magnesium aluminate spinel ceramics with ligth transmission by spark plasma sintering
SEYRAN SARIDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Transparan AlON seramiklerinin SPS ile üretimi ve geliştirilmesi, farklı katkıların transparanlık ve mekanik özellikler üzerindeki etkilerin incelenmesi
Production and development of transparent AlON ceramics with SPS, investigation of the effects of different additives on transparency and mechanical properties
DEMET AYDOĞMUŞ
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Reaktif spark plazma yöntemi ile kalsiyum karbonat katkılı alüminyum oksinitrürün üretimi, karakterizasyonu ve özellikleri
Production, characterization and properties of CaCO3 doped AlON with reactive spark plasma sintering
SAMET KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Developing transparent polycrystalline zinc selenide (ZnSe) pellets for laser applications
Lazer uygulamaları için şeffaf polikristal formunda çinko selenit (ZnSe) peletlerin geliştirilmesi
SEFA ÖZTULUM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT AYDEMİR