Yönlendirilmiş müllit içeren anortitin karakterizasyonu ve mikro yapının mekanik davranışa etkisinin incelenmesi

Abstract

Anortit seramik malzeme, mühendislikte kendine özgü fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı bilinen seramiklerden birisidir. Ancak endüstriyel uygulamalarda anortit seramik malzemelerin kullanımı bu malzemelerin oldukça düşük kırılma tokluğu ve mukavemetleri nedeniyle kısıtlı kalmaktadır. Bu sebeple iğnemsi müllitlerin bünyeye katılmasıyla anortit seramik malzemede kırılma tokluğunun ve mukavemetlerin artıp artmayacağını incelemek amacıyla bu çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada kırılma tokluğu belirlenecek anortit seramik malzemeler müllitsiz ve ağırlıkça sabit oranda müllit içerecek şekilde hazırlanıp şerit döküm metoduyla prizmatik çubuklar halinde üretilmiş ve farklı sıcaklıklarda sinterlenmişlerdir. Üretilen numunelerin elastik modül ve üç nokta eğme mukavemetlerinin ölçülmesinin ardından kırılma tokluğu çentik çatlak uzunluğu yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Bunlara ek olarak hazırlanan numuneler üzerinde, X ışını kırınım analizleri ve SEM analizleri yapılarak mikro yapı ? mekanik davranış ilişkisi incelenmiştir.

Anorthite ceramic materials are known for their attractive physical and chemical properties. However, the use of anorthite ceramics in structural applications has been limited by their relatively low fracture toughness and strength. Therefore, this study has been conducted to study the effect of adding mullite whiskers on the toughness and strength of anorthite ceramic materials. In the present study, anorthite ceramic specimens without and with mullite whiskers were produced by tape casting method and sintered at various temperatures. Following elastic modulus and three point bending tests, fracture toughness of the samples were measured using indentation crack length method. In addition to these, the relation between the micro structure and mechanical properties was investigated by XRD and SEM analysis on the samples.