Y2O3 ilavesinin polikristal alümina seramiklerinin mikroyapısı üzerindeki etkisi
The effect of the addition of Y2O3 on the microstructure of polycrystalline alumina ceramics
Yazar: CEM UĞUR KARAÇAM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ABALI
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Alüminyum oksit ve itriyum oksit tozlarından elde edilen Al2O3-YAG (Y3Al5O12) malzemeler literatürde yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılmaya başlanan ötektik yapılardandır. Bu malzemeler için genellikle havacılık endüstrisindeki jet motorlarının komponentleri olarak kullanılması yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Özellikle bu malzemeler gaz türbin motorlarının enerji verimliliğini artırma ve çevre kirliliğini önleme potansiyeline sahiptir.  
Bu çalışma kapsamında %99.99 saflıktaki Al2O3 %99.999 saflıktaki Y2O3 tozlarından ağırlıkça %65, %67 ve %70 oranlarında alüminyum oksit içeren 3 adet Al2O3-Y2O3 içeren toz karışımı hazırlanmıştır. Tozların hassas terazide tartım işlemleri tamamlandıktan sonra halkalı değirmende öğütme işlemi yapılmıştır. Granülüzasyon için sinterleme işlemine tabi tutulan 3 adet toz karışımı elek sarsıcıda 106 µm altı boyuta elenmiştir. Tozlar bu aşamadan sonra soğuk izostatik pres ile şekillendirilmiş ve elde edilen 3 adet numune 1650 °C sıcaklık altında 12 saat boyunca sinterlenmiştir. Sinterlenmiş 3 adet numunenin XRD ile faz kompozisyonu ve elektron mikroskop görüntüleri değerlendirilerek mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. Her bir numune için eğme mukavemeti testi yapılmış ve bu test sonucundaki SEM ve TEM analizleri ele alınmıştır. Y2O3 katkısı ile faz kompozisyonunda, mikroyapıda ve mekanik özelliklerdeki değişimler incelenmiştir.

Abstract:
Al2O3-YAG (Y3Al5O12) materials obtained from aluminum oxide and yttrium oxide powders are types of eutectic structures that have started to be used in the literature in applications of high temperature. Studies are done for these materials in the direction of their use as the components of jet engines, generally in the aviation industry. These materials especially have the potential to increase the energy efficiency of gas turbine engines and to prevent environmental pollution. 
In the scope of this study, a powder mixture was prepared that contained 3 Al2O3-Y2O3 consisting of 99.99% pure Al2O3 and aluminum oxide of 65-67% and 70% by weight of 99.999% pure Y2O3 powders. After the powders were weighed on a precision scale, the milling process was carried out in a vibratory disc mill. For the granulation, 3 powder mixtures that were subject to sintering were sieved to a size of less than 106 μm in a powder sieve shaker. The powders were shaped with a cold isostatic press after this step and the 3 acquired samples were sintered for 12 hours under a temperature of 1650 °C. Microhardness measurements has been made by evaluating XRD analysis and electron microscope images of 3 sintered samples. For each sample bending strength test has been carried out and SEM and TEM analysis were examined as a result of the test. The changes in the Y2O3 additive and phase composition, microstructure, and mechanic properties were examined.