ZrO2-Y2O3 İlaveli MgO-MgAl2O4 Kompozit Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin Ve Mikroyapısal Karakteristiklerinin İncelenmesi
Examination Of Microstructural Characteristics And Mechanical Properties Of MgO-MgAl2O4 Composite Refractories With The Addition Of ZrO2-Y2O3
Yazar: Aksoy, Tuba; Aksel, Cemail
Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 9 No. 3, 2015
Anahtar kelimeler: MgO, MgAl2O4, ZrO2, Y2O3, Kompozit, Refrakterler, Karakterizasyon

MgO’e spinel partikülleri ilavesi, refrakterlerin ısıl şok direncini ve dolayısıyla kullanım ömrünü arttırmaktadır. Buna rağmen, MgO-spinel refrakterlerin mekanik özellikleri oldukça düşüktür. Bu nedenle bu çalışmada MgO-spinel kompozitlerin mekanik özelliklerini iyileştirebilmek için, değişik oranlarda spinel ve ZrO2-Y2O3 ilavesinin etkileri incelenmiştir. Mekanik özellikler ile mikroyapısal değişimler arasındaki ilişkiler detaylı olarak araştırılmıştır. MgO-spinel kompozitlere ZrO2-Y2O3partiküllerinin ilavesiyle mekanik özellikler önemli ölçüde yükselmiştir. MgO-Spinel-(ZrO2-Y2O3) kompozit refrakter malzemelerin mekanik özelliklerini arttıran önemli parametreler: i) yapıda oluşan mikroçatlakların katkı tanelerinin üzerine geldiğinde birbirlerine bir ağ şeklinde bağlanarak dallanması, sapması veya gözeneğe ulaştığında durması, ii) kırılma tipinin artan katkı miktarıyla taneiçi kırılmadan taneler-arası kırılmaya doğru dönüşme eğilimi göstermesi, iii) kristal tane boyutunun MgO’e göre artan katkı miktarıyla önemli ölçüde azalması, iv) yoğunluk değerlerinin ve kritik çatlak boyutunun da artan katkı miktarıyla yükselmesi olarak belirlenmiştir. ZrO2-Y2O3 ilaveli malzemelerin ısıl şok direncinde önemli miktarda artış olduğu ve dolayısıyla bu malzemelerin yüksek sıcaklık uygulamalarında daha uzun kullanım ömrüne sahip olacağı ısıl şok parametresi Rst ile tespit edilmiştir

MgO’e spinel partikülleri ilavesi, refrakterlerin ısıl şok direncini ve dolayısıyla kullanım ömrünü arttırmaktadır. Buna rağmen, MgO-spinel refrakterlerin mekanik özellikleri oldukça düşüktür. Bu nedenle bu çalışmada MgO-spinel kompozitlerin mekanik özelliklerini iyileştirebilmek için, değişik oranlarda spinel ve ZrO2-Y2O3 ilavesinin etkileri incelenmiştir. Mekanik özellikler ile mikroyapısal değişimler arasındaki ilişkiler detaylı olarak araştırılmıştır. MgO-spinel kompozitlere ZrO2-Y2O3partiküllerinin ilavesiyle mekanik özellikler önemli ölçüde yükselmiştir. MgO-Spinel-(ZrO2-Y2O3) kompozit refrakter malzemelerin mekanik özelliklerini arttıran önemli parametreler: i) yapıda oluşan mikroçatlakların katkı tanelerinin üzerine geldiğinde birbirlerine bir ağ şeklinde bağlanarak dallanması, sapması veya gözeneğe ulaştığında durması, ii) kırılma tipinin artan katkı miktarıyla taneiçi kırılmadan taneler-arası kırılmaya doğru dönüşme eğilimi göstermesi, iii) kristal tane boyutunun MgO’e göre artan katkı miktarıyla önemli ölçüde azalması, iv) yoğunluk değerlerinin ve kritik çatlak boyutunun da artan katkı miktarıyla yükselmesi olarak belirlenmiştir. ZrO2-Y2O3 ilaveli malzemelerin ısıl şok direncinde önemli miktarda artış olduğu ve dolayısıyla bu malzemelerin yüksek sıcaklık uygulamalarında daha uzun kullanım ömrüne sahip olacağı ısıl şok parametresi Rst ile tespit edilmiştir