Kolemanit katkısının kordiyerit cam-seramiklerin kristalizasyon davranışı üzerindeki etkilerinin araştırılması

Authors : Atilla EVCİN, Süleyman AKPINAR

Pages : 243-251

Doi:10.30728/boron.702171

View : 13 | Download : 7

Publication Date : 2021-03-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Kordiyerit esaslı cam-seramikler, yüksek termal direnç özellikleri ile birlikte düşük dielektrik sabiti ve düşük termal genleşme katsayısına sahip mühendislik malzemeleridir. Düşük maliyetlerde üretilebilmesi ve iyi elektriksel özelliklere sahip olması dolayısıyla, kordiyerit cam-seramikler elektronik endüstrisinde alümina yerine altlık malzeme olarak kullanılabilmekte ve ayrıca çok katmanlı devre kartlarının, katalitik konvertörlerin ve ısı yalıtım malzemelerinin üretiminde de alternatif bir malzeme olarak değerlendirilebilmektedir. Kordiyerit esaslı camlar dar bir sinterleme sıcaklık aralığına ve yüksek viskoziteye sahip olduklarından, çekirdeklenme katalisti olmadan 1000 °C’nin altında kristalleştirilebilmeleri zordur. Düşük sıcaklıkta ve yüksek yoğunlukta cam-seramiklerin üretimi için viskoziteyi azaltıcı fluxlaştırıcı özellikteki ve çekirdeklenmeyi sağlayıcı katkıların (ZrO2, TiO2, CeO2, Y2O3, CaO, ZnO, P2O5, B2O3 gibi) ve miktarlarının seçimi oldukça önem arz etmektedir. Bu çalışmada, kordiyerit sitokiyometrisine uygun bileşimde hazırlanan karışımların camlaştırıldıktan sonraki kristalleşebilme kabiliyeti üzerinde kolemanit katkısının etkileri araştırılmıştır. Magnezya, kaolen ve kuvars hammaddelerine ağırlıkça % 0, 1, 2 ve 3 oranlarında kolemanit ilavesi ile oluşturulan karışımların endüstriyel koşullarda 1500 °C’de ergitilerek sonrasında ani soğutma ile cam yapı elde edilmiştir. Kırma ve öğütme işlemlerinden geçirilerek elde edilen cam tozların termal analiz tekniği ile camsı geçiş (Tg) ve kristalizasyon (Tc) sıcaklıkları belirlenmiştir. 1000 °C’de yapılan sinterleme sonrasında cam-seramik faz yapısındaki değişimler incelenmiştir.
Keywords : Cam seramik, kordiyerit, kolemanit, müllit kristalizasyon