SiO2 Katkısının Al2TiO5 Seramiklerinin Fiziksel Özelliklerine Etkisi [Pamukkale Univ Muh Bilim Derg]
Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. Baskıdaki Makaleler: PAJES-54910 | DOI: 10.5505/pajes.2019.54910  

SiO2 Katkısının Al2TiO5 Seramiklerinin Fiziksel Özelliklerine Etkisi

Melih Özçatal, Mustafa Serhat Baspinar
Afyon Kocatepe Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Afyonkarahisar

Alüminyum Titanat (Al2TiO5), düşük ısıl iletkenlik katsayısına ve yüksek ısıl şok direncine sahip seramik bir malzemedir. Al2TiO5’in sinterlemesi süresince oluşan mikro çatlaklar düşük mekanik mukavemete yol açmaktadır. Mekanik özelliklerin iyileştirilmesi amacıyla çeşitli oksit katkı malzemeleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, katkı malzemesi olarak SiO2 kullanılarak gözeneklilik, faz kompozisyonu, eğme mukavemeti ve mikroyapı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Kompozisyonlar α-Al2O3 ve rutil (TiO2)’nin eş molar karışımına ağırlıkça %10’a kadar kuvars (SiO2) eklenerek hazırlanmıştır. Toz karışımı tek eksenli bir pres vasıtasıyla şekillendirilmiş ve 1450°C'de 3 saat sinterlenmiştir. Deneysel sonuçlar SiO2 ilavesi ile gözenekliliğin düştüğünü ve mekanik mukavemetin arttığını göstermektedir. SiO2 ilavesi ile müllit oluşumunun meydana geldiği ve çatlakların azaldığı tespit edilmiştir. Saf Al2TiO5'in eğme mukavemeti 6.80 MPa iken, %10 SiO2 ilavesiyle 38.43 MPa eğme mukavemeti elde edilmiştir. Sonuç olarak, SiO2 ilavesi Al2TiO5 seramiklerinin fiziksel ve mikroyapısal özelliklerinin iyileştirilmesinde etkin bir rol oynamıştır.

Anahtar Kelimeler: Al2TiO5, Sinterleme, Katkı Malzemeleri, SiO2, 3 Nokta Eğme Mukavemeti


The Effect of SiO2 Addition on Physical Properties of Al2TiO5 Ceramics

Melih Özçatal, Mustafa Serhat Baspinar
Afyon Kocatepe University, Faculty Of Technology, Department Of Metallurgical And Materials Engineering, Afyonkarahisar, Turkey

Aluminum Titanate (Al2TiO5) is a ceramic material which exhibits high temperature refractory properties due to its high melting point, low thermal conductivity, and high thermal shock resistance. The formation of micro-cracks and the decomposition of the Al2TiO5 phase prevents the commercial use of this material. In order to overcome these problems, various oxide additives are used. The present work investigates the effect of SiO2 additions on mechanical strength, bulk density, and phase composition of Al2TiO5. Al2TiO5 was synthesized by using reaction sintering at 1450°C for 3 h with equimolar mixtures of Al2O3 and TiO2, and with SiO2 additions of 1.25, 2.5, 5 and 10 (by wt.%). The densities of the samples were determined by Archimedes method, mechanical strengths by three-point bending test, phase contents by X-Ray Diffractometer (XRD), and microstructure by Scanning Electron Microscope (SEM). The experimental results showed that SiO2 addition leads the secondary phase formation of mullite and also limited grain growth. Undoped Al2TiO5 showed a bending strength of only 6.80 MPa while the 10 wt.% SiO2 addition showed the bending strength of 38.43 MPa. As a result, the SiO2 addition has played an active role in improving the physical and microstructural properties of Al2TiO5 ceramics.

Keywords: Al2TiO5, Sintering, Additives, SiO2, 3 Point Bending Strength




Sorumlu Yazar: Melih Özçatal, Türkiye


ARAÇLAR
Yazdır
Alıntıyı İndir
RIS
EndNote
BibTex
Medlars
Procite
Reference Manager
E-Postala
Paylaş
Yazara e-posta gönder

Benzer makaleler
Google Scholar


 
Creative Commons Lisansı
Bu dergi Creative Commons Al 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.


LookUs & Online Makale