Sol-Jel ve Karbotermal İndirgenme-Nitrürleme Kombine Tekniği ile SiAlON Sentezi

Abstract

Anahtar KelimelerSialon, Sol-jel, Karbotermal indirgenme-nitrürleme Özet: Bu çalışmada sol-jel yöntemi ile birleştirilen karbotermal indirgenmenitrürleme tekniği ile düşük sıcaklıklarda β-sialon seramiği (Si6-zAlzOzN8-z) üretimi incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında istenilen özellikte jelin elde edildiği optimum reaksiyon koşulları farklı reaktif başlangıç oranlarının denenmesiyle belirlenmiştir. Daha sonra uygulanan işlem sıcaklığı gibi reaksiyon parametrelerinin ürün yapısına ve özelliklerine etkisi incelenmiştir. Reaktif başlangıç mol oranları alüminyum iso-propoksit (AlP)/ tetra etilen orto silikat (TEOS): 0.2, hidroklorik asit (HCl)/TEOS: 0.2 ve H2O/TEOS: 6.0 olan reaksiyon koşullarında istenilen özelliklere sahip jel yapısının elde edilebileceği görülmüştür. Ayrıca elde edilen ürün fazları üzerine sinterleme yardımcı maddelerinin etkisini belirlemek amacıyla farklı mol oranında metal nitrat (Ca(NO3)2 ve Mg(NO3)2) tuzları sentez basamağında yapıya eklenmiştir. Eklenen magnezyum nitrat, Mg(NO3)2, tuzu beklendiği gibi azot içeren türlerin artmasını sağlamıştır. Synthesis of SiALON by Combined Sol-Gel and Carbothermal Reduction-Nitridation Techniques KeywordsSialon, Sol-gel, Carbothermal reduction-nitridation Abstract: In this study, the production of β-SiAlON (Si6-zAlzOzN8-z) ceramic at low reaction temperature by carbothermal reduction-nitridation (CRN) method combined with sol-gel technique was investigated. The optimum reaction conditions to obtain the desired gel structure were first determined by testing different starting reactive ratios. Then the effect of reaction parameters such as heat treatment temperature on the product structure and properties was investigated. The gel with desired properties was found to be synthesized at the starting ratio is 0.2 mole/mole for AIP/TEOS, 0.2 mole/mole for HCl/TEOS and 6.0 mole/mole for H2O/TEOS. The effect of the sintering aid materials on the product properties was also investigate by adding metal nitrate salts (Ca(NO3)2 and Mg(NO3)2) during synthesis. As expected, an addition of magnesium nitrate salts caused an increase in the nitrogen containing species.