Si3N4 başlangıç tozlarının alfa-SiAlON seramiklerinin mikroyapısına etkisi

Yüksek Lisans Tezi Sİ3N4 BAŞLANGIÇ TOZLARININ a-SiAION SERAMİKLERİNİN MİKRO YAPISINA ETKİSİ ŞENİZ REYHAN KUŞHAN Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Hasan MANDAL 2000 Silisyum nitrür ve SiAlON malzemeleri iyi mekaniksel, ısıl ve kimyasal özellikleri nedeniyle mühendislik uygulamaları için avantajlı malzemelerdir, a ve P-SiAlON seramiklerinden her ne kadar |3 ilk gelişen grup olsa da, a-SiAION seramikleri mükemmel sertliğe sahip olmaları ve kullanılan sinterleme ilavelerinin yapıya girerek tane sınır fazım minimuma indirmesi nedeniyle çok daha fazla ilgi çekmişlerdir. Ancak eşeksenli mikroyapıya sahip olması nedeniyle relatif olarak düşük tokluğa sahiptir. Kırılma tokluğunu arttırmak için iğnemsi yapıya sahip a- SiAlON üretimi üzerine başarıyla sonuçlanan çalışmalar yapılmaktadır. Ancak bu çalışmalarda ya oksijen ve alüminaca zengin bir kompozisyon hazırlanarak. çubuksu tane oluşumu zengin camsı faza bağlı olarak sağlanmış ve yüksek sıcaklık mekaniksel özellikleri açısından zayıf malzemeler elde edilmiş yada HIP gibi zor ve pahalı bir sinteleme tekniği kullanılmıştır. Bu çalışmanın diğerlenden farkı, azotça zengin bir kompozisyon seçilmesi ve gaz basınçlı sinterleme gibi basit ve ucuz bir sinterleme yöntemiyle yoğunlaşmanın sağlanmasıdır. Başlangıç Sİ3N4 tozunun kompozisyonu ve sinterleme şartlarına bağlı olarak mikroyapıda meydana gelen değişiklik yapılan SEM analiziyle gözlenmiştir. P-Sİ3N4 tanelerinin çekirdek görevi görerek çubuksu mikroyapı sağladığı görülmüştür. Bunun yanında tek basamaklı sinterleme yerine çekirdeklerime için imkan sağlayan iki basamaklı sinterlemeyle de benzer bir mikroyapı elde edilmiştir. Böylece rulman yataklarında kullanım potansiyeline sahip, hem sert hem de tok a-SiAION üretilmiştir. Anahtar Kelimeler: a-SiAION, Sİ3N4 Başlangıç Tozu, Sinterleme Şartlan, Tane mikroyapısı