Radom uygulamaları için jel döküm ile müllit üretimi

RADOM UYGULAMALARI İÇİN JEL DÖKÜM İLE MÜLLİT ÜRETİMİ ÖZ Jel döküm karmaşık ve 3 boyutlu ürünler yapmak için kullanılan koloidal bir yöntemdir. Yoğun müllit seramik üretimi literatürde daha önce çalışılmadığı için jel döküm ile bu seramiklerin üretimi amaçlanmıştır. Yüksek sıcaklıkta sürünme ve ısısal şok direncinin mükemmel ve düşük dielektrik sabitinden dolayı radom ve elektronik uygulamalar için müllit seçilmiştir. Monomer türü, oranları, reaksiyon başlatıcı ve katalizör etkileri jel döküm parametreleri olarak çalışılmıştır. Yoğunlaşma davranışı, dielektrik özelikler, mekanik özellikler ve termal özellikler detaylı karakterize edilmiş ve radome uygulamaları için uygunluğu araştırılmıştır. Başlangıç müllit tozu yüzde 5-10 arasında cam fazı ve yüzde 1 korundum içermektedir. 48 saat bilyeli öğütücü ile ortalama parçacık boyutu 3-5 m'dan 0.28 m'a indirilmiştir. Sıvı faz oluşturarak yoğunlaşmaya katkıda bulunması için ağırlıkça yüzde 3.4 nano TiO2 (21 nm) eklenmiştir. Katalizör eklenen çamurların katılaşması 25°C'de 3 ile 5 dk. ve katalizör eklenmeyen çamurların katılaşması 70°C'de 35 ile 65 dk. arasında tamamlanmıştır. Numunelerin 1540°C'de 2 saat sinterlenmesinden sonra bağıl yoğunluk yüzde 97 ile yüzde 98.2 arasında ölçülmüştür. Elektron mikroskop çalışması anizotropik büyüyen müllit taneleri, bu taneler arasında ada şeklinde cam fazı, altıgen şeklinde alüminyum oksit tanelerini, zirkonyum dioksit ve titanyum dioksit miktarının fazla olduğu açık renkli taneler ve keskin köşeli boşlukları göstermiştir. Bütün numunelerin sertlik değerleri 1077 ve 1089 HV arasında, kırılma toklukları ise 2.4 ile 2.5 MPa.√m arasında bulunmuştur. Weibull modülü 12.33 olarak hesaplanmıştır. Cam fazdan dolayı termal iletkenlik 50°C'de 1.5 W/m.K değerinden 550°C'de 3.75 W/m.K değerine yükselmiştir. Termal genleşme katsayısı 30°C ile 800°C arasında 5.26 ppm/°C bulunmuştur. Dielektrik sabiti yaklaşık 10 GHz e kadar 7.5 ve dielektrik kayıp 5 MHz'de 0.0031 olarak ölçülmüştür. Müllit, termal şok direnç parametresi (142°C) alüminyum oksitten büyük olması, bor nitrit ve silisyum nitrüre göre havada sinterlenmesi avantajlarından dolayı radom uygulamaları için aday bir malzemedir. Büyük bir blok (240x250x35 mm3) başarıyla dökülmüş ve kolaylıkla istenilen şekle işlenmiştir. Anahtar kelimeler: Müllit, Jel döküm, Sıvı faz sinterleme, Mekanik Özellikler, Termal Özellikler, Dielektrik Özellikler, Radom.