Si3n4 seramiklerin ıslak metotlarla şekillendirilmesi

Kompleks şekilli seramik parçaların üretimi birçok teknoloji alanında ham bünyenin işlenmesi ile gerçekleştirilebilir. Bu durum yüksek işleme maliyetine neden olur. Bu nedenle, çamura dayalı direkt koagülasyonla döküm (DCC), eklemeli imalat gibi yeni teknikler geliştirilmiştir. Bu metotlar kullanılarak, işlemeye gerek kalmadan ya da çok az işleme ile üretim gerçekleştirilebilir. Bu tez çalışmasında, DCC ve robot döküm (RD) yöntemleri kullanılarak, yüksek performanslı kompleks şekilli Si3N4 seramik parçaların üretimi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, DCC yöntemi ile şekillendirme için, Vesta tozu (P95H, hac. %50) ve Ube tozu (SN-E10, hac. % 42) ile uygun akışkanlığa sahip çalışılabilir çamurlar hazırlanmıştır. Bu çamurlar hac. %2 gliserol diasetat ile koagüle edilerek şekillendirilen seramik parçaların yoğunluk, mikroyapı ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. DCC prosesinde, mikroyapıda hava kabarcığı kalıntısı olma ihtimali olup, güvenilir mekanik özelliklere sahip ürün eldesi için soğuk izostatik preslemenin gerekli olduğu bulunmuştur. RD yöntemi ile şekillendirmede, hac. %50 katı oranı ve ağ.%1 polietilenimin (MA: 25 000 gr/mol) ile hazırlanan kararlı haldeki çamurların akma noktaları, floküle edici amonyum poliakrilat kullanılarak incelenmiştir. 90-175 Pa akma noktası aralığına sahip çamurların başarılı bir şekilde yazdırılabildiği gözlenmiştir. Sinterlenmiş bünyelerin kesitleri incelendiğinde, parçaların tabakaları arasındaki yapışmanın oldukça iyi olduğu ve RD ile yazılan ürünlerin yoğunluklarının %99 üzerinde olduğu bulunmuştur. DCC ve robot döküm yöntemlerinin, kompleks şekilli özel seramik parçaların üretimi için kullanılabilecekleri ortaya koyulmuştur.