ZrB2-TiB2 kompozit seramik tozlarının kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile üretilmesi

Bu çalışmada, ileri teknolojileri seramiklerinden biri olan zirkonyum diborür ve titanyum diborür kompozit seramik tozlarının kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi (SHS) ile üretiminin koşulları araştırılmıştır. Çalışma SHS deneyleri ve çözümlendirme deneyleri olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, zirkonyum oksit (ZrO2) , titanyum oksit (TiO2) ve B2O3 tozları redükleyici magnezyum (Mg) tozu yardımıyla SHS yöntemi kullanılarak ZrB2 - TiB2 yapısı oluşturulmaya çalışılmıştır. SHS deneyleri sonucunda oluşan ZrB2, TiB2, MgO ve Mg3B2O6, ağırlıklı ürün olarak oluşturulmuştur. Ayrıca bunların yanında yapıda bir miktar ZrO2 ve TiO2 eser miktarda kalmaktadır. HCl asit kullanılarak çözümlendirme deneyleri gerçekleştirilmiş olup MgO ve Mg3B2O6 5 içeriğinden arındırılması amaçlanmıştır. SHS deneyleri zirkonyum oksit (ZrO2) ve titanyum oksit (TiO2) tozlarından ağırlıkça % olarak farklı oranlara sahip dokuz adet başlangıç karışımı ile gerçekleştirilmiştir. SHS deneyleri hava atmosferi altında bakır potada gerçekleştirilmiştir. Deneylerin sonucunda siyah renkte sinterleşmiş yapıda ürünler elde edilmiştir. X-ışını difraksiyonu analizi sonuçlarında, SHS ürünlerinde ZrB2, TiB2 ve MgO ana fazlarının yanı sıra, ZrO2, TiO2 ve Mg3B2O6 yapılarının oluştuğu gözlemlenmiştir. Çözümlendirme deneyleri ile MgO ve magnezyum boratların çözümlendirilmesi sağlanmıştır. MgO ve magnezyum borat yapılarının çözümlendirme deneyleri ile elimine edildiği liç keklerine yapılan X-ışını difraksiyonu analizi sonuçlarında görülmektedir. Deneyler sonucunda oluşan çözeltilere uygulanan kimyasal analizler sonuçlarında, çözeltide Mg ve B bulunduğu, diğer elementler olan zirkonyum ve titanyumun bulunmadığı gözlemlenmiştir. Deneysel çalışmaların sonucunda, SHS ve çözümlendirme prosesleri ile ZrB2-TiB2 yapısının oluştuğu ispatlanmıştır.