Bor mineralleri katkılı mullit/zirkonya kompozit üretimi

Yapılan çalışma sırasında, mullit/zirkonya kompozit üretimi için alümina kaynakları olarak alumina (Al2O3) ve kaolen (Al2O3.2SiO2.2H2O), silika ve zirkonya kaynağı olarak zirkon (ZrSiO4) kullanılmıştır. Çalışmalarda hem düşük sıcaklıklarda ürün sentezlemek, hem de zirkonyanın faz dönüşümlerine etkisi olacağı düşünülerek bor mineralleri olan kolemanit (Ca2B6O11.5H2O), üleksit (NaCaB5O9.5H2O) ilave edilmiş ve reaksiyon sinterlemesi sonucu oluşan ürünlerin faz ve mikroyapı analizlerinin yanı sıra mekanik karakterizasyonları yapılmıştır.Zirkon, alumina ve kaolen, tepkime için gerekli olan stokiometrik oranlarda, kolemanit ve üleksit ise ağırlıkça sırasıyla %7 ve %8 miktarlarda karıştırılmıştır. Malzemelerin karıştırma işlemi gezegensel (planetary) değirmende etil alkolde yapılmış ve boyutları mikron altına indirilmiştir. Mekanik öğütülmüş bu tozlar tek eksenli Calver marka pres cihazıyla pelet ve çubuk şeklinde şekillendirilmiştir. Sinterleme 1450 0C, 15000C ve 15500C'de 5 saat süreyle gerçekleştirilmiştir.Sinterlenen ürünlerin pişme küçülmeleri dijital kumpasla ölçülmüş, yığınsal yoğunluğu Arşimet yöntemi ile bulunmuştur. Belli miktarlardaki kolemanit ve üleksitin düşük sıcaklıklarda sinterlemeye olanak sağlayarak malzemenin yoğunlaşmasında olumlu etkisinin olduğu görülmüştür.X-Işınları Difraksiyon eğrileri alınarak tepkime sonucu oluşan fazlar saptanmış ve buna göre, hiçbir katkı içermeyen kompozisyonda 1450 ve 15000C'de mullit, monoklinik zirkonya ve tetragonal zirkonya ana piklerin yanında az miktarda parçalanmayan zirkon ve az miktarda korundum piklerine ait izlere rastlanmıştır. 1500 ve 15500C'de 5 saat sinterlenen karışımların XRD paternleri karşılaştırıldığında, mullit, monoklinik zirkonya ve tetragonal zirkonyaya ait ana piklerin şiddetlerindeki az bir farkla benzerlik görülmüştür.1450, 1500 ve 15500C'de sinterlenmiş kompozitlerin mikroyapıları SEM kullanılarak analiz edilmiştir. Sinterlenmiş ürünlerin eğme mukavemetleri ve Elastik modülleri Instron 5581 cihazında 3 ? Nokta Eğme metoduyla belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda en yüksek yoğunluk, elastik modülü ve eğme mukavemeti değerine 15000C'de kolemanit ilavesiyle üretilen kompozit malzemenin sahip olduğu görülmüştür. Aynı şekilde üleksit ilavesiyle üretilen kompozit malzemenin sahip olduğu en yüksek yoğunluk, elastik modülü ve eğme mukavemeti 15500C'de gerçekleşmiştir.