Bor karbür-silisyum karbür kompozitlerinin sıcak presleme ile elde edilmesi
Production of B4C-SiC composites by hot pressing method
- Tez No: 151262
- Danışmanlar: PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Bu çalışma kapsamında, tane boyutu 6,5 jtrnı ve daha düşük olan bor karbür tozuyla 1,2 /im ve daha düşük olan silisyum karbür tozlarının değişen miktarlarda silisyum karbür tozlan ilavesiyle yüksek sıcaklık ve yüksek basınçta sinterlenmesi sonucu ortaya çıkan numunelerin mekanik özellikleri incelenmiş ve karakterizasyonu yapılmıştır. Numunelerin yoğunluk, sertlik ve mukavemet değerleri gibi mekanik özellikleri belirlenmiştir. Bor karbür yüksek ergime sıcaklığına, yüksek sertliğe, iyi mekanik özelliklere, düşük yoğunluğa, yüksek nötron absorblama özelliğine sahiptir. Ayrıca, kimyasal maddelere karşı direncinin oldukça yüksek bir malzeme oluşu, elmas ve kübik bor nitrür'den sonra bilinen üçüncü en sert malzeme olması sayesinde zırh malzemeleri gibi gün geçtikçe yaygınlaşan geniş bir kullanım alanına sahiptir. Silisyum karbür ise aşındırıcı bir toz olarak, aşındırıcı takım malzemelerinde ve parlatma işlemlerinde kullamlmaktadır. Silisyum karbür elmas ve bor karbürden daha düşük sertliğe sahip olmakla beraber, çok geniş bir biçimde metal dışı malzemelerin öğütülmesinde, sert malzemelerin son işleme kademelerinde ve seramik parçalarda üretim maliyetinin önemli olduğu zamanlarda dolgu olarak kullanılır. Bor karbür-silisyum karbür kompozitleri türbin motorlarında, ısı ileten tüplerde, savunma sanayisinde, zırh yapımında ve potalarda olduğu gibi çok farklı uygulamalarda kullanılabilmektedir. Bor karbürün gevrek kırılmaya karşı hassasiyetinden, tamamen yoğun ve hiçbir içyapı kusuru içermeyen uniform bir malzeme elde edilmesindeki zorluklardan ve üretiminde kullanılan yöntemlerin hem pahalı hem de seri üretime uygun olmamasından ötürü değişen miktarlarda silisyum karbür tozlan ilavesiyle yüksek sıcaklıkta ve yüksek basınçta sinterlenerek bor karbür-silisyum karbür kompozitleri elde edilmiştir. Elde edilen bor karbür-silisyum karbür kompozitleri eğme mukavemeti değerlerinin belirlenebilmesi amacıyla uygun boyutlarda kesilmiştir. Ayrıca elde edilen kompozitin yoğunluk ve sertlik gibi fiziksel özelliklerinin belirlenmesi amacıyla mekanik karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen değerler,' sertlik artışında SiC miktanndaki artıştan çok, sıcaklığın etkin parametre olduğu görülmektedir. SiC ilavesinin B4C'ün mukavemetini arttmcı bir etkisi bulunmadığı ve sıcaklık artışı ile birlikte porozite miktarının azaldığı ve yapımn kompaktlaştığı gözlenmiştir. Yoğunluk değerlerinin en fazla olduğu 2250°C'deki % 10 ve % 20'lik numuneler en az poroziteye ve en kompakt yapıya ait görüntüler olarak saptanmıştır. vıu
Özet (Çeviri)
SUMMARY In this study concept, boron carbide and silicon carbide powders with the particule sizes respectively 6.5 ptm and lower, 1.2 /Jm and lower were sintered under high temperature and high pressure with the different silicon carbide contents by volume; and the mechanical properties were analyised and the related characterization were done on the resulting samples. Mechanical properties like density, hardness and bending strength of the samples were determined. Boron carbide has high melting point, high hardness, good mechanical properties, low density and high neutron absorption capability. Also, due to its resistance against chemical reactions and the known third hard material after diamond and cubic boron nitride, its usage increases day by day in the armor industry. Silicon carbide is used as an abrasive powder in abrasive machining tools and in polishing. Silicon carbide has a lower hardness than diamond and boron nitride and it is widely used as a grinder of non-metals, in the final issue of hard material machining and as sub-filler of ceramic materials when the production cost is high. Boron carbide-silicon carbide composites are widely used in different types of areas as well as turbide blades, tubes, armor industry and in crucible production. Because of the high brittleness behavior and the obstacles regarding the production methods of boron carbide for a strictly dense and without a flaw microstructure, with the different silicon carbide contents by volume, they were sintered under high temperature and high pressure and maintained boron carbide-silicon carbide compositions. The resulting boron carbide-silicon carbide compositions were then cut at the necessary dimensions in order to analyze the bending strength. Also, the mechanical characterization analyzes were done in order to determine the physical properties like relative density and hardness of the composite. Regarding to the experiment results, we have seen that the temperature increase is the affective parameter rather than the increase of the amount of SiC. Also, the SiC dispersion in a B4C matrix has no toughening effect and the porosity rate decreases as well as the composition gets denser with increase in temperature. The highest relative density and the fully dense microstructure rates have been achived at 225 0°C for the compositions of % 10 and % 20 SiC by volume. IX
Benzer Tezler
- Sıcak preslenmiş WC-Co/B4C kompozitlerinin mekanik, manyetik ve mikroyapısal incelenmesi
Mechanical, magnetic and microstructural investigation of hot pressed WC-Co/B4C composites
MEHMET ERKİN CURA
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Bor karbür/silisyum karbür kompozitlerinin üretimi
Production of boron carbide/silicon carbide composites
GÜÇLÜ BÜYÜKUNCU
- İleri teknik seramik üretimi
Production of advanced ceramics
İHSAN MURAT KUŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM ÖNEL
- Alumina ve silisyum karbürün mukavemet özellikleri üzerine üretim şartları ve bileşimin etkisi
The effect of composition and manufacturing methods on the strength properties of silicon carbide
İSMAİL YILDIRIM
Doktora
Türkçe
2003
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALAEDDİN ARPACI
- Effect of carbon and boron additions on pressureless sintering of sılıcan carbide
Karbon ve Boron katkılarının silüsyum karbürün basınçsız sinterlenmesine olan etkisi
CUMHUR YAĞCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZTÜRK