Çinko oksit esaslı seramiklerin düşük sıcaklıklarda sinterlenmesi ve varistör uygulamalarının incelenmesi

Soğuk sinterleme prosesi (SSP), yüksek basınçlar altında çözünme-çökelme işleminin oluşumu ile birlikte atomların transferi için sulu bir çözeltiye ihtiyaç duyan, umut verici bir ultra düşük sıcaklık sinterleme yöntemidir. Bu tezde, model materyal olarak ZnO kullanılarak SSP'nin teknik ve bilimsel araştırmaları tartışılmıştır. >%99.00 teorik yoğunluğa (T.Y.) sahip ZnO yoğun seramikler, 540 MPa basınç altında, 140˚C sıcaklıkta 50 dakika bekleme süresinden sonra ve pH 5.5 ile ağırlıkça %7.00 sıvı kullanılarak SSP ile elde edildi. SSP sırasında sıvı film kalınlığındaki değişiklik değerlendirildi. Sinterleme değişkenlerinin ayrıntılı etkileşimleri için, Merkezi Kompozit Dizayn yöntemi ile Minitab yazılımı kullanılarak tepki yüzeyi metodolojisi kullanıldı. pH; sıcaklık, basınç, pH, sıvı miktarı ve süre olarak verilen deneysel koşullar içinde SSP'nin en etkili parametresi olarak elde edilmiştir. Tezin son bölümünde SSP yöntemi ile ZnO-Bi2O3 ve ZnO-Bi2O3-Co2O3 varistör sistemleri üretilmiştir. Yüksek voltaj uygulamaları için uygun varistörlerin SSP yöntemi kullanılarak elde edilebileceği, çünkü üretim yöntemine bağlı olarak ince tanelerin ve tane sınırları miktarının artması ve buna bağlı olarak bozunma voltajının artması bekleniyordu. > %95.00 T.Y.'e sahip ZnO-Bi2O3-Co2O3 varistörleri SSP ile 250˚C'de üretilmiştir. 27 olarak elde edilen α ve 2200 V/mm eşik voltajı değerleri, geleneksel olarak üretilen yüksek gerilim varistörleri ile uyumludur.