Farklı başlangıç tozlarının tisic 312 faz oluşumuna etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, Ti/Si/C, TiC/Si/Ti, TiC/Si/Ti/C, Ti/SiC/C, TiO2/SiO2/Al/C ve TiO2/x(SiO2)/Al/C başlangıç karışımları kullanarak basınçsız sinterleme prosesi ile argon gazı atmosferi altında farklı süre ve sıcaklıklarda laboratuvar şartlarında MAX fazı Ti3SiC2 eldesi amaçlanmıştır. Oksitli ve metalik başlangıç tozlarının Ti3SiC2 oluşumundaki etkisinin gözlemlenmesi için numuneler, 1300, 1400 ve 1500ºC sıcaklıklarda 2, 3 ve 4 saat bekletilmiştir. Böylece başlangıç karışımına katılan tozlar, bekletilme süre ve sıcaklığının Ti3SiC2 oluşumuna etkisi incelenmiştir. Proses sonrası elde edilen numunelere XRD ve SEM-EDS analizleri yapılmıştır. Ayrıca proses esnasında meydana gelen reaksiyonların sonucu oluşan yapıların anlaşılabilmesi için başlangıç karışımlarına DTA analizi yapılmıştır. Çalışmalar neticesinde, elde edilen Ti3SiC2 yapısının oranı karışımın bileşimi ve miktarı, sıcaklık ve süreye bağlı olarak farklılık göstermiştir. Ayrıca yapıda Ti3SiC2 ile birlikte TiC, SiC Ti5Si3, TiSi2 gibi fazlarında oluştuğu tespit edilmiştir. Karışımın bileşimindeki tozların Ti3SiC2 oluşumunu sağladığı, fakat tozların mol oranlarına göre yapının dağılmasında etkili olduğu anlaşılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu Ti3SiC2 üretimi için gerekli optimum şartlar belirlenmiştir.

In this work, Ti3SiC2 O(max phases) have been obtained with pressureless sintering which has argon atmosphere, with Ti/Si/C, TiC/Si/Ti, TiC/Si/Ti/C, Ti/SiC/C, TiO2/SiO2/Al/C and TiO2/x(SiO2)/Al/C initial powders under different time and temperature combinations. To observe effect of oxided and metallical initial powders on Ti3SiC2 formation, different temperatures (1300, 1400 and 1500) and different processing times (2, 3 and 4 hours) have been assigned. Then, effect of initial sintering powders, time and temperature on formation of Ti3SiC2 have been investigated. X ray diffraction (XRD) and SEM-EDS analyses have been executed for obtained specimens. Also, to understand structures which formed as a results of reactions happened during experiments, DTA analyses have been made for initial powders. In consequence, ratio, composition and amount of the obtained Ti3SiC2 have been changed with time and temperature. As well as Ti3SiC2, have TiC, SiC Ti5Si3, TiSi2 phases have been formed. It is find out that the composition of initial powders have significant effect on formation of Ti3SiC2, but also give rise to decomposition to TiC and SiC. To manufacture Ti3SiC2, the optimum conditions have been determined.