ZnO- Bi2O3- TiO2- Cr2O3 seramik sisteminin mikroyapısal özelliklerine mekanik aktivasyonun etkisi

Abstract

Bu çalışmada kimyasal yöntemlerden biri olan sulu ortamda karıştırılarak üretilen ZnO-Bi2O3-TiO2 varistör sisteminin mikroyapısal ve elektriksel özellikleri üzerine Cr2O3 etkisi incelenmiştir. Başlangıç kimyasalları olarak ZnO, Bi2O3, TiO2 ve Cr2O3 ilave edilmiştir. Sulu ortamda karıştırılan kimyasallar 1 gün süre ile etüvde 1000C' de kurutulmuştur. Kurutulan tozların bir kısmı ile mekanik aktivasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Mekanik aktivasyon işleminde toz boyutlarının küçülmesi ve daha homojen olması sağlanmıştır. Tozlar pelet haline getirilmiştir. Pelet haline getirildikten sonra farklı sinterleme sıcaklıkları ve sinterleme sürelerinde sinterlenme işlemi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen peletlere çeşitli karakterizasyon analizleri uygulanmış ve elektriksel özellikleri test edilmiştir. ZnO varistörlerin elektriksel özelliklerinin optimize edilebilmesi için üretim sırasında tane boyutunun ve tane boyut dağılımının kontrolü oldukça önemlidir. Mikroyapı kontrolü tüm ileri teknoloji seramiklerin pratikte uygulamaları için gereklidir. ZnO tane boyutunu başlangıç toz şekli, katkılar, safsızlıklar, başlangıç tozlarının yüzey yapısı ve sinterleme şartları gibi pek çok faktörler etkiler. Bu sebeple mikroyapının kontrolü için tüm bu faktörlerin çok iyi tanımlanması ve kontrol edilmesi gerekmektedir.

In the present study, effect was invetigated Cr2O3 on the microstructural and electrical properties of the ZnO-Bi2O3-TiO2 varistor system produced by mixing in aqueous media, one of the chemical methods, was investigated. ZnO, Bi2O3, TiO2 and Cr2O3 were added as starting chemicals. The chemicals mixed in the aqueous medium were dried at 1000 C for 1 day. Some of the dried powders were mechanically activated. It is ensured that powder sizes are smaller and more homogeneous in the mechanical activation process.The powders were pelletized. After pelletization, sintering was carried out at distinct sintering temperatures and sintering times. Diverse characterization analyzes were performed on the pellets obtained and their electrical properties were tested. In order to optimize the electrical properties of ZnO varistors, control of grain size and grain size distribution during production is very important.Microstructure control is necessary for practical application of all high-tech ceramics. ZnO grain size many factors such as initial powder shape, additives, impurities, surface structure of starting powders and sintering conditions. For this reason, all these factors need to be well defined and controlled to control the microstructure.