Alümina, zıirkonya ve alumina-zirkonya kompozit malzeme üretimi, karakterizasyonu ve etkin difüzyon sabitinin bulunması

Teknolojik gelismeler nedeniyle daha üstün özellikli malzemelere ihtiyaç duyuldugundan son yıllarda kompozit malzeme üretimi üzerine çalısmalar yogunluk kazanmıstır. ki veya daha fazla farklı malzemenin bir araya gelmesiyle olusturulan daha üstün özellikli malzemeye kompozit malzeme denir. Bu çalısmada, sol-jel yöntemiyle Al2O3, kimyasal çöktürme yöntemiyle ZrO2 ve aynı yöntemler kullanılarak % 50 ZrO2 takviyeli Al2O3 kompozit malzeme üretilmis, üretilen malzemeler 700 oC kalsine edilerek karakterizasyonları yapılmıs ve tek tablet moment teknigi ile He ve H2 gazının etkin difüzyon sabitleri bulunmustur. Ayrıca H2 gazının adsorpsiyon denge sabiti bulunmustur. Karakterizasyon çalısmalarında üretilen malzemelerin faz yapısını belirlemek amacıyla XRD, termal kararlılıgını belirlemek amacıyla DSC destekli TGA, yüzey morfolojisini belirlemek amacıyla SEM, yogunlugunu bulmak içinse He piknometre cihazı kullanılmıstır. Difüzyon deneyleri için gözeneklilik ve yüzey alanı önemli bir parametredir. Bunları belirlemek için soptometre cihazında BET metodu kullanılarak yüzey alanları bulunmustur. Buna göre; Al2O3 yüzey alanı 52,55 m2/g, ZrO2 9,5 m2/g, kompozit malzemenin ise 126,5 m2/g bulunmustur. Tek tablet moment yöntemiyle etkin difüzyon sabitini belirlemek için her bir malzemeden iki farklı uzunlukta tablet basılmıstır. Basılan tablet Wicke- Kallenbach tipi difüzyon hücresine konulduktan sonra gaz kromotografi cihazına yerlestirilmistir. Deneyler 1 atm basınç, 25 oC sıcaklıkta yapılmıstır. Tasıyıcı gaz olarak N2, izleyici gaz olarakta He ve H2 kullanılmıstır. Deneylerde üst akım ve referans akım hızı sabit tutularak, alt akım hızı degistirilmistir. Elde edilen sonuçlar; Al2O3, ZrO2 ve kompozit malzemelerde He gazı için etkin difüzyon sabitleri sırasıyla 0,0205 cm2/s, 0,0064 cm2/s, 0,0084 cm2/g, H2 gazı içinse 0,0307 cm2/s, 0,0077 cm2/s, 0,01 cm2/s olarak bulunmustur. Ayrıca H2 gazının adsorpsiyon denge sabitleri; Al2O3 için 0,033 cm3/g, ZrO2 için 0,014 cm3/g, kompozit için 0,011 cm3/g olarak bulunmustur.