Dinamik / termokimyasal yöntemle TiB2+B4C kompozit toz üretimi

Teknik seramikler, ülkemizin önemli araştırmaları arasında yer alan, maliyetin geri planda olduğu ve performansın ön plana çıktığı savunma, havacılık ve uzay uygulamaları gibi alanlarda kullanılmaktadır. Bor karbür (B4C), karbür esaslı teknik seramik malzemelerinden olup düşük yoğunluk, yüksek erime noktası ve mukavemeti nedeniyle birçok uygulama için tercih edilen önemli bir malzemedir. Titanyum diborür (TiB2) ise borür esaslı teknik seramik malzemelerden olup yüksek sıcaklık dayanımı nedeniyle kullanım alanı oldukça fazladır. Her iki malzemenin (B4C, TiB2) gerek kaliteli hammadde tozlarının teminindeki zorluklar ve gerekse şekilli parça üretimindeki bazı kısıtlar nedeniyle yaygın kullanılabilirlikleri sınırlanmaktadır. Hammaddelerinin tozlarının pahalı olmasının dışında şekilli parça üretimlerinde basınçlı veya vakumlu pahalı zor sinteleme süreçlerinin kullanılma zorunluluğu vardır. Bu malzemelerin monolitik (tek) fazda sinterlenmesi son derece zordur. Sinterlemede gözeneksiz yapı elde edebilmek, çok yüksek sıcaklıklara (1800°C'yi aşan sıcaklıklara) çıkılmasını gerektirmektedir. Bu nedenle sıvı faz sinterleme veya çok fazlı (kompozit formda) sinterlemeleri önemli oranda üretim avantajı sağlamaktadır. Bu nedenle bu tozların sinterlenebilirliği sağlayacak nitelikte (örneğin kompozit formda) üretilmelerinin önemli faydalar sağlayabileceği değerlendirilerek bu tez başlanılmıştır. Bu çalışmada kompozit formda B4C-TiB2 tozunun yenilikçi bir yöntem olan dinamik / karbotermal indirgeme (DKTİ) yöntemi kullanılarak üretimi araştırılmıştır. B4C-TiB2 kompozit sisteminde TiB2, bu sistemin sinterlenmesini kolaylaştırmaktadır. Bu nedenle bu çalışmada B4C – TiB2 kompozit tozunun tek aşamalı olarak ve ticari olarak üretilen tozlara kıyasla daha ince taneli yapıda ve ekonomik olarak üretilebilirliği üzerine odaklanılmıştır. Bu kapsamda, B4C - TiB2 ikili toz karışım sistemi, bor oksit (B2O3), karbon karası (C), titanyum oksit (TiO2) ve minör katkılar ile çekirdekleştirici etkisi yapan B4C tozları kullanılarak farklı parametrelerde argon atmosferi altında tek aşamalı olarak DKTİ yöntemi ile üretilebilmiştir. DKTİ ile kompozit formda toz üretimi ilk kez ve B4C ve TiB2 ikili sistemi için denenmiş ve başarılı sonuçlara ulaşılmıştır.