Yüksek entropili çok bileşenli nadir toprak elementi oksit seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu

Yüksek entropili sistemler, sahip oldukları benzersiz ve alışılmışın dışındaki özellikleriyle malzeme dünyasına geniş bir kapı araladılar. Onların benzersizlikleri, dört temel etkiden kaynaklanmaktadır. Bunlar; yüksek entropi, yavaş difüzyon, şiddetli latis bozukluğu ve kokteyl etkisidir. Gelişmekte olan bu yeni alan, bu çalışmaya da konu olan yüksek entropili nadir toprak elementi oksitleri gibi benzersiz bakış açılarına öncülük etmektedir. Bu alan, eş ya da birbirine yakın miktarlarda bir araya gelen nadir toprak elementi oksitlerinin kombinasyonları sonucu ortaya çıkan etkiler neticesinde, yüksek entropili sistemler arasında ilgi merkezi haline gelmiştir. Yedi kompozisyon, izopropil alkol ortamında bilyalı değirmen ile sentezlenmiştir. Daha sonra sentezlenen tozlar, ilk olarak spark plasma sinterleme ile sinterlenmiştir. Yapısal karakterizasyonun ardından çalışma süreci, ark ergitme yönteminin literatürdeki eksikliğinden dolayı oraya yönelmiştir. Tek faz yapısı beklentileri, X-ışını difraksiyonu ve enerji ayırımlı spektroskopi sonuçlarına göre, ark ergitme ve tavlama ile üretilmiş HEC5 ve HEC7 numuneleri tarafından karşılanmıştır. Yapısal karakterizasyonlara ek olarak, sinterlenmiş ve ergitilip tavlanmış numunelere mekanik testler uygulanmıştır. Ergitilmiş ve tavlanmış numuneler camsı özellikler göstermiştir. Bu sebeple, sertlik ucu izleri belirsiz oluştuğundan sertlik testleri etkisiz kalmıştır. Sinterlenmiş numunelere sertlik ve yoğunluk testleri yapılmıştır. İtriyum oksit içeren numuneler yüksek sertlik gösterirken (HEC7 ~ 811 MPa), lantan oksit içeren numunelerin yüksek yoğunluğa sahip olduğu görülmüştür (HEC3 ~ 95.34%).