Değişik oranlarda alümina katkılı kübik zirkonyadaki (8YSCZ) statik tane büyümesi ve bu malzemenin oda sıcaklığı mekanik özellikleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METAL EĞİTİMİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2004

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÜMİT DEMİR

Danışman: SÜLEYMAN TEKELİ

Özet:

Al203 katkısı ve miktarının kübik zirkonyadaki sinterleme, statik tane büyümesi ve oda sıcaklığı mekanik özellikler üzerine etkisinin belirlenmesi için, ağırlıkça % 0 ile 10 arasında Al203 katkılanmış yüksek ticari saflıktaki % 8 mol yitria ile dengelenmiş kübik zirkonya (8YSCZ) kullanılmıştır. Homojen mikroyapı ve uniform dağılım sağlamak için tozları bulamaç döküm yöntemi ile karıştırılmıştır. Elde edilen numuneler 1250 ile 1400 °C sıcaklık aralığında 1 saat süre ile sinterlenmiştir. Deneysel sonuçlar % 0,5'e kadar Al203 katkısının yoğunluğu artırdığı bu miktardan daha fazla Al203 katkısının yoğunluk azalmasına sebep olduğunu göstermiştir. % 0,5 Al203 katkılı numunelerdeki yoğunluk artışı, sinterlemenin erken safhasındaki Al203 partiküllerinin tam olarak 8YSCZ içinde yerleşmesinin bir sebebidir. % 0,5' den daha fazla Al203 katkılı numunelerdeki yoğunluk ve tane boyu azalması düşük tane sınırı difüzyonu ve hareketliliği ile ilişkilidir. X ışını kırınım sonuçları Al203'ün 8YSCZ içerisinde ağırlıkça % 0,3 gibi düşük bir oranda çözünürlüğe sahip olduğunu belirtmiştir. Statik tane büyüme deneyleri Al203 katkılı 8YSCZ'lerdeki tane büyümesinin katkısız8YSCZ'ye göre daha yavaş olduğunu göstermiştir. Ayrıca tane büyüme hızı AI2O3 miktarındaki artışla daha da azalmıştır. Katkısız 8YSCZ' deki tane büyüme üssü (n) ve aktivasyon enerji değerleri sırası ile 2 ve 289 kJ/mol dür. Oysa bu değer Al203 katkısı ile 3 ve 410 kJ/mol değerlerine çıkmıştır. Bunlara ilaveten Al203 katkısı önemli oranda 8YSCZ'deki sertlik ve kırılma tokluk değerlerini de artırmıştır. Sertlik ve kırılma tokluğu değerleri Al203 miktarındaki artışla yükselmiştir. Katkısız 8YSCZ için ulaşılan maksimum sertlik ve kırılma tokluğu değerleri sırası ile 1314 kJ/mm2 ve 1,5 MPa m1'2' dir. Bu değerler ağırlıkça % 10 Al203 katkılı numuneler için 1459 kJ/mm2 ve 2,41 MPa m1/2 olarak elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Kübik Zirkonya, Tane Büyümesi, Bulamaç döküm, Sinterlenebilirlik, Sertlik, Kırılma Tokluğu