Gözenekli Kordiyerit Küre Üretim ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada milimetre boyutlarında küre formunda gözenekli kordiyerit seramiklerinin üretimi ve karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Kordiyerit küre üretiminde CC31, manyezit ve silika kullanılmıştır. Üretilen kürelere % 0, 5 ve 10 oranında nişasta ilave edilerek kürelerin farklı oranlarda gözenek içerecek şekilde üretilmesi sağlanmıştır. Tasarlanan bileşimler 1150 ve 1250C’de 1 saat süreyle atmosfer koşullarında 10C/dakika ısıtma ve soğutma hızı uygulanarak sinterlenmiştir. Sinterleme sonrası elde edilen kürelerin içyapı incelemeleri taramalı elektron mikroskobu ve faz analizleri x−ışını kırınım yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu incelemeleri nişastanın yapıdan uzaklaşması sonucunda büyük gözeneklerin oluştuğunu göstermiştir. Ayrıca 1250C’de sinterlenen numunelerde kürelerin dışında ve iç kısmında oluşan içyapıların oldukça farklı olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca aynı sıcaklıkta sinterlenmesine rağmen nişasta ilavesinin de kürelerin dış kısmındaki içyapı gelişimine önemli ölçüde etki ettiği belirlenmiştir. Nişasta miktarı azaldıkça 1250C’de sinterlenen numunelerde kürelerin dışında oluşan kristallerin boy/en oranının arttığı ve daha ince kristallerin oluştuğu belirlenmiştir.In this study, production and characterization studies of porous cordierite ceramics beads with millimeter dimensions were performed. CC31, magnesite and silica were used as starting materials for the production of cordierite beads. Bead production was carried out by using 0, 5 and 10 wt.% starch to provide different amount of porosity. Designed beads were sintered at 1150 and 1250C for one hour at atmospheric conditions and 10C/minute heating and cooling rate was applied during the sintering process. The microstructure of the sintered beads was investigated by scanning electron microscopy and phase analysis by x−ray diffraction method. Scanning electron microscopy examinations showed that large pores were formed because of the removal of starch from the structure. It was also observed that the microstructures formed inside and outer surface of the beads were quite different in the samples sintered at 1250C. It was also determined that starch addition, although sintered at the same temperature, had a significant effect on the microstructure development on the outer part of the beads. When the sintering temperature of the beads is 1250C , as the amount of starch decreases, the aspect ratio of the crystals formed at the outside of the beads increases, and finer crystals are formed.