Toz enjeksiyon kalıplanmış steatit seramiklerin özelliklerine kalıplama ve sinterleme parametrelerinin etkisinin incelenmesi

Bu çalışmada, toz enjeksiyon kalıplama yöntemiyle steatit seramik parça üretilmiştir. Dört farklı besleme stoğu (PEG8000/PP/SA, PEG8000/PE/SA, PEG4000/PP/SA, PEG4000/PE/SA) için tork ve kılcal reometre çalışmaları yapılmıştır. Tüm besleme stokları için akış davranış indeksi, ergime akış indeksi, akıcılık ve optimum yükleme oranları ayrı ayrı tespit edilmiştir. Hacimce %58 Steatit + PEG8000/PP/SA bağlayıcı içeren besleme stoğu 200 0C sıcaklık için; en iyi reolojik özellikleri sergilemiştir. Bu özellikler, akış davranış indeksi (0,507), akıcılık (8,99x10-3Pa-1s-1) ve erime akış indeksi (988 g/dk.) olarak belirlenmiştir. Belirlenen en üstün (hacimce %58 steatit+PEG8000/PP/SA) besleme stoğu ile enjeksiyon kalıplama yapılmıştır.Kalıplanan numunelere çözücü ve ısıl bağlayıcı giderme (ön sinterleme) teknikleri uygulanmıştır. Çözücü bağlayıcı giderme sıcaklığı PEG'in ergime sıcaklığına yakın olarak seçilmiş ve 60-63 oC olarak belirlenmiştir. Isıl bağlayıcı giderme parametreleri TGA/DSC/DTA ısıl analizleriyle belirlenmiştir. En uygun ısıl bağlayıcı giderme hızı 1 0C/dk. olarak tespit edilmiştir.Sinterleme 1200-1300 0C sıcaklıklarda 2-4 saat beklemeyle açık atmosferli fırınında gerçekleştirilmiştir. 1300 0C sıcaklık ve 4 saat bekleme süresi için %99,9 teorik yoğunluğa ulaşılmıştır. Sinterlenen numunelere üç nokta eğme ve çekme testleri uygulanarak mekanik özellikler tespit edilmiştir. Artan yoğunlukla mukavemettin arttığı saptanmıştır. En iyi eğme ve çekme mukavemeti değerlerleri sırasıyla 154,8 ve 47,5 MPa'dır. Enjeksiyon ve bağlayıcı giderme parametrelerinin yüzey ve iç çatlak oluşumuna etkisi araştırılmıştır.X ışını kırınımıyla bileşik, EDS analiziyle de element analizi yapılmıştır. Optik ve taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) gözenek tayini (açık gözenek, izole gözenek, kapanan gözenek), geçirimli elektron mikroskobuyla (TEM) da tane büyüklüğü, tane sınırları ve yönelimler belirlenmiştir.