Al2O3-SiC kompozitlerin fiziksel ve elektromanyetik ekranlama özellikleri

Abstract

Günümüzde seramik matris kompozit malzemelerin kullanım alanı geniş boyutlara ulaşmıştır. Bu malzemelerin yaygın kullanım alanlarından birisi de elektriksel yalıtkanlık istenilen uygulamalarda elektrik ve elektronik sanayine yönelik izolatörlerdir. Ancak literatürde seramik matris kompozit yapıların elektro magnetik ekranlama etkisine yönelik sınırlı sayıda çalışma mevcuttur.Bu nedenle bu çalışmada matris yapı olarak 5 ?m boyutunda ticari alümina, takviye amaçlı 40-80, 80-125 ve 125-250 ?m olmak üzere üç farklı tane boyut aralığına sahip SiC ağırlıkça %30 ve %40 oranlarında kullanılarak seramik matris seramik parçacık takviyeli kompozit (CMC) malzeme üretilmiştir. Üretilen kompozit malzemelerin sinterleme süreçlerinden sonra pişme küçülmesi, yoğunluk, gözeneklilik, sertlik, eğme dayanımı testleri yapılmış ve ayrıca malzemelerin elektromanyetik ekranlama (EMS) özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda üretilen SiC takviyeli kompozit malzemelerin ekranlama etkinliği (SE), saf alümina malzemesine kıyasla daha yüksek olmuştur. SiC parçacık boyutunun artması kompozit yapının ekranlama etkinliğini arttırmıştır.Anahtar Kelimeler: Kompozit malzeme, alümina, SiC, elektromanyetik ekranlama (EMS), ekranlama etkinliği (SE)

Lately, ceramic matrix composite materials have been widely become applicable. One of the common uses of these materials in the electrical and electronic industry is the electrical resistivity required for insulator. However, number of studies regard to the ceramic matrix composite structures in the literature about the influence of electro-magnetic shielding is limited.Therefore, in this study, commercial alumina having 5 ?m particle size was used as a matrix material and SiC used as second phase in three different size (40-80, 80-125 and 125-250 ?m) and different content (30% and 40% by weight) to form ceramic particle reinforced ceramic matrix composite (CMC). After processing of composite materials, their properties; sintering shrinkage, density, porosity, hardness, bending strength were determined as well as electromagnetic shielding (EMS) properties were investigated. In the results obtained the shielding effectiveness (SE) of SiC-reinforced Al2O3 composite materials was higher compared to alumina without any SiC addition. Increasing particle size of SiC has increased the shielding effectiveness of composite structure.Keywords: Composite materials, alumina, SiC, electromagnetic shielding (EMS), shielding effectiveness (SE)