Dktin ile AlN ve Si3N4 tozu üretiminde gaz karışım uygulamalarının etkisi

Anahtar Kelimeler: Alüminyum Nitrür, Dinamik / Karbotermal İndirgeme ve Nitrürleme, Alüminyum Hidroksit, Silisyum Nitrür, Toz Üretimi. Nitrür seramiklerinin tozlarının üretim yöntemleri arasında bulunan Karbotermal İndirgeme ve Nitrürleme (KTİN) metodu, etkin ve ekonomik bir yöntemdir. Dinamik Karbotermal İndirgeme ve Nitrürleme (DKTİN) ise bu metodun modifiye edilerek daha etkili hale getirilmiş şeklidir. DKTİN işlemi, reaktanların reaksiyon süresince hareket etmesi suretiyle daha verimli ve nitelikli seramik tozu elde edilmesine imkân tanır. Nitrür esaslı seramiklerin dışında bu metotla, yüksek kalitede, eş eksenli, küçük tane boyutuna sahip diğer teknik seramik tozlar da üretilebilmektedir. Bu tez çalışmasında düşük maliyetli hammaddelerden yola çıkılarak ve katı karbon yerine (veya katı karbona ilaveten) indirgeyici gaz karışımları veya alternatif katı karbon kaynağı olarak şeker (C6H12O6) kullanılarak yüksek saflıkta ve kalitede alüminyum nitrür (AlN) ve silisyum nitrür (Si3N4) tozlarının DKTİN metodu ile üretilebilirliği araştırılmıştır. Yapılan araştırmalar neticesinde 1400 ̊C'de 2 saat süreyle katı karbon kullanılmaksızın, propan (C3H8), azot (N2) ve amonyak (NH3) gaz karışımıyla yüksek kalitede ve saflıkta AlN tozu üretimi gerçekleştirilebilmiştir. Benzer şekilde DKTİN ile yapılan Si3N4 toz üretim denemelerinde de gaz karışımlı sistemlerin olumlu etkileri gözlenmiştir. Bu kapsamda maliyeti düşük bir hammadde olan silika (SiO2) tozları kullanılarak ve katı karbon kullanılmaksızın 1450 ̊C'de 10 dakika ve 60 dakika sürede α-Si3N4 üretimi yapılabilmiştir. Yapılan çalışmalarda elde edilen reaksiyon ürünleri XRD ve FESEM analizleri ile karakterize edilmiştir.