CaO seramiklerinin spark plazma sinterleme (SPS) ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of CaO ceramics by spark plasma sintering (SPS)
- Tez No: 980467
- Danışmanlar: PROF. DR. HİLMİ YURDAKUL, PROF. DR. GÜRAY KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: CaO, Spark Plazma Sinterleme (SPS), seramik, mikroyapı, karakterizasyon, yoğunluk, XRD, SEM, CaO, Spark Plasma Sintering (SPS), ceramic, microstructure, characterization, density, XRD, SEM
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, yüksek sıcaklık uygulamalarına yönelik potansiyel taşıyan kalsiyum oksit (CaO) esaslı seramiklerin, ileri sinterleme teknolojilerinden biri olan Spark Plazma Sinterleme (SPS) yöntemi ile üretimi gerçekleştirilmiş ve üretilen numunelerin yapısal, mikroyapısal ve mekanik özellikleri sistematik olarak incelenmiştir. CaO, yüksek ergime sıcaklığı, üstün refrakter karakteri ve kimyasal stabilitesi sayesinde çeşitli yüksek sıcaklık uygulamaları için uygun bir seramik malzeme adayıdır. Bununla birlikte, geleneksel sinterleme teknikleri ile yeterli yoğunluğa sahip kompakt yapılar elde etmek güç olduğundan, SPS yöntemi kullanılarak daha düşük sıcaklıklarda ve kısa sürelerde yüksek yoğunluklu CaO seramiklerinin üretimi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında sinterleme prosesi farklı sıcaklık (1500℃, 1550℃, 1600℃, 1650℃) uygulanan basınç (40 MPa) ve bekleme süresi (5 ve 10 dk.) parametreleri altında yürütülmüş; optimum sinterleme koşulları belirlenmiştir. Üretilen seramiklerin mikroyapısal özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiş ve faz bileşimleri ise X-ışını Difraksiyonu (XRD) ile karakterize edilmiştir. Ayrıca, numunelerin yığınsal yoğunlukları Arşimet prensibiyle hesaplanmıştır. Elde edilen veriler, SPS yönteminin CaO bazlı seramiklerin hızlı, enerji verimli ve yüksek yoğunlukta üretimi açısından son derece etkin bir yöntem olduğunu ortaya koymuştur. Bu bağlamda, çalışma CaO esaslı seramiklerin fonksiyonel uygulamalara yönelik geliştirilmesinde SPS tekniğinin yüksek potansiyel taşıdığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, calcium oxide (CaO) based ceramics, which have potential for high temperature applications, were fabricated by Spark Plasma Sintering (SPS), one of the advanced sintering technologies, and the structural, microstructural and mechanical properties of the samples were systematically investigated. CaO is a suitable ceramic material candidate for various high temperature applications due to its high melting temperature, superior refractory character and chemical stability. However, since it is difficult to obtain compact structures with sufficient density by conventional sintering techniques, the SPS method was used to produce high-density CaO ceramics at lower temperatures and in short times. Within the scope of the study, the sintering process was carried out under different temperature (1500℃, 1550℃, 1600℃, 1650℃), pressure (40 MPa) and dwell time (5 and 10 min.) parameters and optimum sintering conditions were determined. The microstructural properties of the produced ceramics were analysed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and the phase compositions were characterised by X-ray Diffraction (XRD). The bulk densities of the samples were calculated by Archimedes' principle. The data obtained revealed that the SPS method is a highly effective method for the rapid, energy efficient and high density production of CaO based ceramics. In this context, the study shows that SPS technique has a high potential in the development of CaO-based ceramics for functional applications.
Benzer Tezler
- Grafen nano plaka takviyeli alümina-zirkonya kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Investigation of microstructure, mechanical properties and cell viability of YSZ toughened alumina composites reinforced with graphene nano plates
DİLAN ALTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- 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
BURCU APAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ ŞAHİN
- MAX FAZI (Ti-Si-C VE Ti-Al-C) hammaddelerinin sol-jel yöntemi ile sentezlenmesi, max fazı ile güçlendirilmiş biyoinert seramiklerin üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis of max phase MAX FAZI (Ti-Si-C VE Ti-Al-C) raw materials by solgel method, production and characterisation of bioinert ceramics reinforced with max phase
GİZEM ÖZGE KAYAN
Doktora
Türkçe
2026
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- 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
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- CaO ve Fe2O3 katkılı ZrO2 seramiklerinin katı oksit hücre elektroliti uygulaması için incelenmesi
Investigation of CaO and Fe2O3 doped ZrO2 ceramics for solid oxide cell electrolyte application
MELAHAT MUTLU