| Popis: |
We examined in this study whether there are phase differences in the CeO2- ZrO2 mixture depending on sintering temperatures and times. In addition, the effect of mullite was investigated on the mechanical, physical and microstructural properties of this mixture. Mullite (3Al2O3.2SiO2) and 10 mol % cerium oxide doped zirconium dioxide (10 mol % CeO2 - 90 mol % ZrO2) powders were synthesized by conventional ceramic production technique. The mixtures were prepared by mechanical alloying method using zirconia ball mill in acetone environment. To synthesize mullite, Al2O3 and SiO2 powders mixture was prepared with stoichiometric proportions and fired it in the air at 1600 oC for 3 h. And the ceria added zirconia composites were fired at 1300 oC for 2 h. Thus, ceria - zirconia and mullite composite phases were obtained and milling and sieving processes were carried out. Then, mullitefree and 10% by weight mullite reinforced cerium oxide added zirconia mixtures were prepared by powder metallurgy method. For 24 h, the mixtures were milled with zirconia ball mill in acetone environment and sieved by 75 µm sieve. The powders were pressed by uniaxial pressing after drying. The formed samples were sintered in a high temperature furnace in air conditions for 1 and 5 h at 1500 and 1600 oC sintering temperatures. Finally, microstructure examinations of the composites with SEM, phase analysis with XRD, hardness, three-point bending and wear tests were performed. In addition, the results of water absorption, porosity and density from physical properties were investigated. Bu çalışmada CeO2-ZrO2 karışımında sinterleme sıcaklıkları ve sürelerine bağlı olarak faz farklılıkları olup olmadığını inceledik. Ayrıca mullitin bu karışımın mekanik, fiziksel ve mikroyapısal özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Mullit (3Al2O3.2SiO2) ve %10 mol seryum oksit katkılı zirkonyum dioksit (%10 mol CeO2 - %90 mol ZrO2) tozları geleneksel seramik üretim tekniği ile sentezlendi. Karışımlar, aseton ortamında zirkonya bilyalı değirmen kullanılarak mekanik alaşımlama yöntemiyle hazırlanmıştır. Mullit sentezi için, Al2O3 ve SiO2 toz karışımı stokiyometrik oranlarda hazırlanmış ve 1600 oC'de 3 saat hava atmosferinde fırınlanmıştır. Serya katkılı zirkonya kompozitleri 1300 oC'de 2 saat fırınlanmıştır. Böylece serya - zirkonya ve mullit kompozit fazlar elde edilmiş, öğütme ve eleme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra toz metalurjisi yöntemiyle mullitsiz ve ağırlıkça %10 mullit takviyeli seryum oksit katkılı zirkonya karışımları hazırlanmıştır. Karışımlar 24 saat aseton ortamında zirkonya bilyalı değirmende öğütülmüş ve 75 µm elekten elenmiştir. Tozlar kurutulduktan sonra tek eksenli presleme ile preslenmiştir. Oluşan numuneler hava atmosferinde bir yüksek sıcaklık fırınında 1500 ve 1600 oC sinterleme sıcaklıklarında 1 ve 5 saat sinterlenmiştir. Son olarak kompozitlerin SEM ile mikroyapı incelemeleri, XRD ile faz analizi, sertlik, üç nokta eğilme ve aşınma testleri yapılmıştır. Ayrıca fiziksel özelliklerden su emme, gözeneklilik ve yoğunluk sonuçları araştırılmıştır. Scientific Research Project Fund of Sivas Cumhuriyet University, the project number M-767 |
