Düşük sıcaklıkta beraber sinterlenen seramikler (LTCC) uygulamalarında kullanılan çok katmanlı seramiklerin üretim ve özelliklerinin araştırılması
A study on the production and the properties of multilayer ceramic substrates for low-temperature cofired ceramic (LTCC)
Yazar: AYŞEN KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. VOLKAN GÜNAY ; PROF. DR. A. OKAN ADDEMİR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering
Dizin: Alümina = Alumina ; Cam = Glass ; Cam seramikler = Glass ceramics ; Cam tozları = Glass powders ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Seramik kompozitler = Ceramic composites ; Seramik malzemeleri = Ceramic materials ; Seramik tozları = Ceramic powders ; Seramikler = Ceramics

Özet:
Bu çalışmada, düşük sıcaklıkta beraber pişirilen seramikler (LTCC) uygulamalarında kullanmak amacıyla borosilikat camı/alümina kompozitler ve CaO-MgO-SiO2 esaslı cam seramik malzemelerin uygun kompozisyonlarının belirlenmesi, üretimi ve özellikleri üzerine çalışmalar yapılmıştır. Borosilikat esaslı cam malzemeye belirli oranlarda alümina ilavesi yapılarak kompozit bir malzeme elde edilmiştir. Farklı sıcaklık ve süreler uygulanan sistemde alümina-cam arasındaki etkileşim, sinterlenme davranışı ve alümina miktarının kompozit özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Diğer sistem, CaO-MgO-SiO2 esaslı (CMS) cam seramik malzemeler, CMS esaslı camlardan toz teknikleri kullanılarak elde edilmiştir. Isıl işlem sondrası, her iki sistemin de, LTCC uygulamalarında altlık malzemesi olarak kullanıma uygun olup olmadığı çeşitli test ve analizler ile incelenmiştir. Proses sonucu elde edilen nihai ürünün fiziksel, mekanik ve ısıl özellikler incelenmiştir. Distorsiyonun en az olduğu, mukavemet, porozite ve yoğunluk gibi fiziksel ve mekanik özellikler ile ısıl genleşme davranışının en iyi olduğu kompozisyon belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, LTCC uygulamalarında kullanılabilecek malzeme özelliklerine yaklaşıldığı görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, an experimental study was carried out in production, properties and optimum compositions of borosilicate glass/alumina composites and CaO-MgO-SiO2 based glass-ceramic materials to be used in low temperature co-fired ceramics (LTCC) applications. First system is a composite material obtained by alumina addition to the borosilicate based glass in specific ratios. After appropriate heat treatments, the interaction between the alumina and glass, sintering behaviour and the effect of alumina addition on the properties of composite material were investigated in the produced system in which different firing profiles were applied. The other system is CaO-MgO-SiO2 based (CMS) glass-ceramic materials. CMS based glass ceramics were obtained from mother glass by powder techniques. After heat treatments, the availability of these two systems were examined by various test and analysis. The physical, mechanical and thermal properties of both final glass ceramic systems. Optimum compositions for both system were determined in the means of best physical, mechanical and thermal properties. As a result, it was thought to be approached the material that is available in LTCC applications.