Farklı oranlarda alüminyum-bor oksit-karbon karışımlarından mekanokimyasal yöntem ile oda sıcaklığında Al2O3-B4C kompozit sentezi ve karakterizasyonu

Bu tez çalışmasında Al2O3-B4C kompozitin mekanokimyasal yöntemle sentezi gerçekleştirilmiştir. Başlangıç malzemeleri olarak mikrometre boyutlarında Al, B2O3 ve C toz malzemeleri kullanılmıştır. Stokiyometrik oranlarda başlangıç malzemelerinden oluşturulan kompozisyonlar argon atmosferinde 500 rpm' de 4, 5, 6, 7, 8, 9 ve 10 saat süreler boyunca öğütme işlemi yapılmıştır. Öğütme işlemi gezegensel değirmende 10 mm ve 20 mm çaplarında paslanmaz çelik bilyalar ile 125 ml hacim değerine sahip paslanmaz çelik potalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bilya/toz oranı 20/1 olacak şekilde seçilmiştir. Öğütmeler sırasında safsızlık olarak gelen demiri (Fe) gidermek için 3 M HCI asit çözeltisinde 3 saat boyunca 105ºC'de 350 devir/dakika' da liç işlemi yapılmıştır. Liç işlem sonrası tozlar filtre edilmiş ve saf su ile yıkama yapılmıştır. Elde edilen tozlar 75ºC'de 48 saat boyunca kurutulmuştur. Tane boyut analizlerinde 6 saat ve 10 saat öğütme sonunda sırası ile 286 nm ve 186 nm ortalam tane boyutuna ulaşılmıştır. FT-IR analizlerinde Al-O bağlarına ait piklerin 413 cm-1 - 816 cm-1 arasında ve B-C bağlarının 1066 cm-1 - 1081 cm-1, 1522 cm-1 - 1529 cm-1, 1022 cm-1 ve 1027 cm-1 pik değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir. BET analizlerinde en yüksek yüzey alanı değerine 6 saat öğütmede 64,72 m2/g ve en düşük yüzey alanı değerine 10 saat öğütme sonunda 5,8 m2/g olarak tespit edilmiştir. 8 saat öğütülmüş numuneler bağlayıcı ilaveli ve ilavesiz olarak tek eksenli pres ve soğuk izostatik pres ile şekillendirilmiştir. Numuneler 1550ºC'de argon atmosferinde 5 saat sinterlenmesi sonucunda elde edilen katı numunelerin Arşimet yöntemi ile yoğunlukları ölçülmüştür. Relatif %86 en yüksek yoğunluk değerine bağlayıcı ilaveli soğuk izostatik preste yapılan şekillendirme ile ulaşılmıştır.