Geri Dön

Si3N4 esaslı kompozitlerin mikrodalga yöntemiyle sinterlenmesi

Microwave sintering of Si3N4 based composites

  1. Tez No: 589816
  2. Yazar: ÖZGÜR SEVGİ CANARSLAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALPAGUT KARA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 191

Özet

Bu doktora tezinin temel amacı, düşük dielektrik kayıp faktörüne sahip olan Si3N4 esaslı seramiklerin süseptörler ya da sinterleme katkılarının yardımıyla dielektriksel özelliklerinin geliştirilerek mikrodalga enerjini absorplama yeteneklerinin arttırılması ve bu sayede mikrodalga yöntemiyle sinterlenmeleri amaçlanmıştır. Comsol ve FDTD simülasyonları, deneylerde kullanılan dikdörtgensel kaviteye sahip tek modlu mikrodalga fırının boyutları baz alınarak Si3N4 esaslı kompozitlerin mikrodalga sinterlenmesinde SiC (silisyum karbür) en uygun süseptör olarak belirlenmiştir. Deneylerin ilk aşamalarında SiAlON tozlarında sinterleme katkısı kullanılmamış, daha sonraki deneylerde ise SiAlON içerisine ağırlıkça %2.5, %5 ve %17 TiN ilavesi yapılmıştır. Bunun yanısıra ağırlıkça %5 ZrO2 içeren Si3N4 tozu için mikrodalga sinterleme denemeleri yapılmıştır. Dielektriksel ölçüm sonuçları, TiN ilavesinin SiAlON'un dielektriksel özelliklerini iyileştirdiğini göstermiş ve mikrodalga sinterleme sırasında daha yüksek sıcaklıklara çıkılmasını sağlamıştır. Si3N4 içerisine yapılan ZrO2 ilavesinin ise dielektriksel özellikleri çok az miktarda iyileştirdiği görülmüştür. Mikrodalgaların faz, mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkileri çalışılmış ve geleneksel yöntemlerle üretilen kompozitler ile karşılaştırılarak çalışmanın önemi enerji ve zaman tasarrufu açışından vurgulanmıştır.

Özet (Çeviri)

The aim of this PhD dissertation is to investigate possible techniques for improvement of the limited dielectric properties of Si3N4-based ceramics through susceptor use and sintering aids, with the target of making them more suitable for microwave applications. To this end, the best susceptor (SiC-Silicon Carbide) is found from Comsol and FDTD simulations, using the dimensions of the rectangular cavity of the single mode microwave furnace used for the experiments. In the first stages of the experiments, sintering aids were not used; however, in later experiments TiN was added with the addition of 2.5 wt.%, 5 wt. %. and 17 wt. %. Furthermore, some experiments were made for Si3N4 powder with the additive of 5 wt% ZrO2. Dielectrical measurement has shown that using TiN as a sintering additive have, to some extent, demonstrably enhanced the dielectric properties of SiAlON, and allowed it to reach higher temperatures during the microwave processing, whereas, pure ZrO2 affected slightly the dielectric properties of Si3N4. The effect of microwaves on the phases, microstructure and mechanical properties were studied. Microwave and conventionally produced composite materials are compared, and the importance of this study is particularly emphasised in terms of energy and time saving.

Benzer Tezler

  1. İndüksiyonla sıcak işlemin grafen/Si3N4 takviyeli Al2024 esaslı kompozitlerin mekanik özelliklerine ve mikroyapısına olan etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of hot treatment by induction on the mechanical properties and microstructure of graphene/Si3N4 reinforced Al2024 based composites

    ÜMMET MAHMUTOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT CAN ŞENEL

  2. Silisyum nitrür esaslı kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of silicon nitride based composites

    DİLAN BOZKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI

  3. Si3N4 esaslı kompozit malzemelerin elektriksel ve ısıl iletkenliklerinin geliştirilmesi

    Improving the electrical and thermal conductivities of Si3N4 based composite materials

    ERHAN AYAS

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Mühendislik BilimleriAnadolu Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALPAGUT KARA

  4. İndüksiyonla sıcak işlemin grafen ve/veya Si3N4/B4C takviyeli Al6061 esaslı kompozitlerin mekanik, tribolojik özelliklerine ve mikroyapısına olan etkisi

    Effect of hot treatment by induction on the mechanical, tribological properties and microstructure of graphene and/or Si3N4/B4C reinforced Al6061 based composites

    MEHMETHAN DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT CAN ŞENEL

  5. Dizel partikül filtre uygulamaları için poroz SiC esaslı kompozitlerin üretimi

    Production of porous SiC based composites for diesel particle filter applications

    ŞAHABETTİN KIRCALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEREF SOYLU

    PROF. DR. NURCAN ÇALIŞ AÇIKBAŞ