Research Article
BibTex RIS Cite

Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi

Year 2018, Volume: 18 Issue: 2, 629 - 639, 31.08.2018

Hasan Gökçe , Duygu Ağaoğulları

Abstract

Bu çalışmada, lantanyum oksit (La2O3) takviyeli steatit-ağırlıkça % 20 kordiyerit seramikler (SC20), yüksek enerjili öğütme, soğuk presleme ve sinterlemeden oluşan birleşik bir metot ile üretilmiştir. Farklı miktarlardaki La2O3takviyesi (ağırlıkça % 0.5, 1, 2, 5 ve 10), proses parametresi olarak kullanılmıştır. Preslenmiş kompakt numuneler, 1250 ve 1300C’de oksit ortamda sinterlenmiştir. Sinterlenmiş numunelerin faz karakterizasyonları ve mikroyapısal özellikleri X-ışınları difraktometresi (XRD), lazer partikül boyut analiz cihazı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sinterlenmiş numunelerin yoğunluk, açık gözeneklilik ve su emme değerleri Arşimet ve suda kaynatma metotlarından yararlanılarak ölçülmüştür. Mikrosertlik ölçümleri ve basma dayanımı testleri de yapılmıştır. Sonuçlara göre, en yüksek rölatif yoğunluk ( % 99.38) ve en düşük gözeneklilik/su emme değerleri, ağırlıkça % 10 La2O3 ile takviye edilmiş 1250C’de sinterlenmiş, ve ağırlıkça % 5 La2O3 ile takviye edilmiş 1300C’de sinterlenmiş SC20 numunelerinde elde edilmiştir. Ayrıca, en yüksek sertlik ( 1170 HV) ve basma dayanımı değerleri ( 895 MPa), ağırlıkça % 2 La2O3 ile takviye edilmiş 1300C’de sinterlenmiş SC20 numunesi için bulunmuştur.

Keywords

Steatit-kordiyerit seramikler; Lantan oksit takviyesi Faz analizleri; Fiziksel özellikler; Mikroyapısal özellikler Mekaniksel özellikler

References

  • Camerucci, M.A., Urretavizcaya, G. and Cavaliari, A.L., 2001. Mechanical behaviour of cordierite and cordierite-mullite materials evaluated by indentasyon techniques. Journal of the European Ceramic Society, 21, 1195-1204.
  • Camerucci, M.A., Urretavizcaya, G. and Cavalieri, A.L., 2003. Sintering of cordierite based materials. Ceramics International, 29, 159-168.
  • Cao, J., Ji, H., Liu, J., Zheng, M., Chang, X., Ma, X., Zhang, A. and Xu, Q., 2005. Controllable syntheses of hexagonal and lamellar mesostructured lanthanum oxide. Materials Letters, 59, 408-411.
  • Costa Oliveira, F.A. and Cruz Fernandes, J., 2002. Mechanical and thermal behaviour of cordierite-zirconia composites. Ceramics International, 28, 79-91. German, R.M., 1985. Liquid Phase Sintering. Springer US, 43-64.
  • Goren, R., Ozgur, C. and Gocmez, H., 2006. The preparation of cordierite from talc, fly ash, fused silica and alumina mixtures. Ceramics International, 32, 53-56.
  • Gökçe, H., 2002. Doğal hammaddelerin sentetik kordiyerit seramiklerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 24-41.
  • Gökçe, H., Ağaoğulları, D., Öveçoğlu, M.L., Duman, İ. and Boyraz, T., 2011. Characterization of microstructural and thermal properties of steatite/cordierite ceramics prepared by using natural raw materials. Journal of the European Ceramic Society, 31, 2741-2747.
  • Gökçe, H., Öveçoğlu, M.L, Aslanoğlu, Z. and Özkal, B., 2004. Microstructural characterization of cordierite ceramics produced from natural raw materials and synthetic powders. Key Engineering Materials, 264-268, 1035-1038.
  • Kale, S.S., Jadhav, K.R., Patil, P.S., Gujar, T.P. and Lokhande, C.D., 2005. Characterizations of spray-deposited lanthanum oxide (La2O3) thin films. Materials Letters, 59, 3007-3009.
  • Kingery, W.D., Bowen, H.K. and Uhlmann D.R., 1976. Introduction to Ceramics, Wiley, New York, 80-110.
  • Kobayashi, Y., Sumi, K. and Kato, E., 2000. Preparation of dense cordierite ceramics from magnesium compounds and kaolinite without additives. Ceramics International, 26, 739-743.
  • Manoilova, O.V., Podkolzin, S.G., Tope, B., Lercher, J., Stangland, E.E., Guopil, J.M. and Weckhuysen, B.M., 2004. Surface acidity and basicity of La2O3, LaOCl, and LaCl3 characterized by IR spectroscopy, TPD, and DFT calculations. The Journal of Physical Chemistry B, 108, 15770-15781.
  • Mielcarek, W., Nowak-Woźny, D. and Prociów, K., 2004. Correlation between MgSiO3 phases and mechanical durability of steatite ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 24, 3817-3821.
  • Reynard, B., Bass, J.D. and Jackson, J.M., 2008. Rapid identification of steatite-enstatite polymorphs at various temperatures. Journal of the European Ceramic Society, 28, 2459-62.
  • Rohan, P., Neufuss, K., Matejícek, J., Dubsky´, J., Prchlík, L. and Holzgartner, C., 2004. Thermal and mechanical properties of cordierite, mullite and steatite produced by plasma spraying. Ceramics International, 30, 597-603.
  • Soykan, H.S., 2007. Low-temperature fabrication of steatite ceramics with boron oxide addition. Ceramics International, 33, 911-914.
  • Şentürk, E., Duman, S., Bağcı, S., Soykan, H.S. and Aslanoğlu, Z., 2016. Humidity sensing properties of steatite ceramic containing B2O3. Sensors and Actuators A: Physical, 240, 80-84.
  • Terzić, A., Obradović, N., Stojanović, J., Pavlović, V., Andrić, L., Olćan, D. andĐorđević, A., 2017. Influence of different bonding and fluxing agents on the sintering behavior and dielectric properties of steatite ceramic materials. Ceramics International, 43, 13264-13275.
  • Tunç, T. and Demirkıran, Ş., 2014.The effects of mechanical activation on the sintering and microstructural properties of cordierite produced from natural zeolite. Powder Technology, 260, 7-14.
  • Valášková, M., Zdrálková, J. , Martynková, G.S., Smetana, B., Vlček, J. andŠtudentová, S., 2014. Structural variability of high purity cordierite/steatite ceramics sintered from mixtures with various vermiculites. Ceramics International, 40, 8489-8498.
  • Valášková, M., Kočí, K. andKupková, J., 2015.Cordierite/steatite/CeO2 porous materials-Preparation, structural characterization and their photocatalytic activity.Microporous and Mesoporous Materials, 207, 120-125.
  • Vela, E., Peiteado, M., García, F., Caballero, A.C. and Fernández, J.F., 2007. Sintering behaviour of steatite materials with barium carbonate flux. Ceramics International, 33, 1325-1329.
  • Wang, W., Shi, Z., Wang, X. and Fan, W., 2016.The phase transformation and thermal expansion properties of cordierite ceramics prepared using drift sands to replace pure quartz. Ceramics International, 42, 4477-4485.
  • Wells, A.F., 1984. Structural Inorganic Chemistry. Oxford University Press, 531-619.
  • Wyckoff, R.W.G., 1963. Crystal Structures: Inorganic Compounds RXn, RnMX2, RnMX3.John Wiley & Sons, 410-450.
  • Yalamaç, E. and Akkurt, S., 2006. Additive and intensive grinding effects on the synthesis of cordierite.Ceramics International, 32, 825-832.

Year 2018, Volume: 18 Issue: 2, 629 - 639, 31.08.2018

Hasan Gökçe , Duygu Ağaoğulları

Abstract

References

  • Camerucci, M.A., Urretavizcaya, G. and Cavaliari, A.L., 2001. Mechanical behaviour of cordierite and cordierite-mullite materials evaluated by indentasyon techniques. Journal of the European Ceramic Society, 21, 1195-1204.
  • Camerucci, M.A., Urretavizcaya, G. and Cavalieri, A.L., 2003. Sintering of cordierite based materials. Ceramics International, 29, 159-168.
  • Cao, J., Ji, H., Liu, J., Zheng, M., Chang, X., Ma, X., Zhang, A. and Xu, Q., 2005. Controllable syntheses of hexagonal and lamellar mesostructured lanthanum oxide. Materials Letters, 59, 408-411.
  • Costa Oliveira, F.A. and Cruz Fernandes, J., 2002. Mechanical and thermal behaviour of cordierite-zirconia composites. Ceramics International, 28, 79-91. German, R.M., 1985. Liquid Phase Sintering. Springer US, 43-64.
  • Goren, R., Ozgur, C. and Gocmez, H., 2006. The preparation of cordierite from talc, fly ash, fused silica and alumina mixtures. Ceramics International, 32, 53-56.
  • Gökçe, H., 2002. Doğal hammaddelerin sentetik kordiyerit seramiklerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 24-41.
  • Gökçe, H., Ağaoğulları, D., Öveçoğlu, M.L., Duman, İ. and Boyraz, T., 2011. Characterization of microstructural and thermal properties of steatite/cordierite ceramics prepared by using natural raw materials. Journal of the European Ceramic Society, 31, 2741-2747.
  • Gökçe, H., Öveçoğlu, M.L, Aslanoğlu, Z. and Özkal, B., 2004. Microstructural characterization of cordierite ceramics produced from natural raw materials and synthetic powders. Key Engineering Materials, 264-268, 1035-1038.
  • Kale, S.S., Jadhav, K.R., Patil, P.S., Gujar, T.P. and Lokhande, C.D., 2005. Characterizations of spray-deposited lanthanum oxide (La2O3) thin films. Materials Letters, 59, 3007-3009.
  • Kingery, W.D., Bowen, H.K. and Uhlmann D.R., 1976. Introduction to Ceramics, Wiley, New York, 80-110.
  • Kobayashi, Y., Sumi, K. and Kato, E., 2000. Preparation of dense cordierite ceramics from magnesium compounds and kaolinite without additives. Ceramics International, 26, 739-743.
  • Manoilova, O.V., Podkolzin, S.G., Tope, B., Lercher, J., Stangland, E.E., Guopil, J.M. and Weckhuysen, B.M., 2004. Surface acidity and basicity of La2O3, LaOCl, and LaCl3 characterized by IR spectroscopy, TPD, and DFT calculations. The Journal of Physical Chemistry B, 108, 15770-15781.
  • Mielcarek, W., Nowak-Woźny, D. and Prociów, K., 2004. Correlation between MgSiO3 phases and mechanical durability of steatite ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 24, 3817-3821.
  • Reynard, B., Bass, J.D. and Jackson, J.M., 2008. Rapid identification of steatite-enstatite polymorphs at various temperatures. Journal of the European Ceramic Society, 28, 2459-62.
  • Rohan, P., Neufuss, K., Matejícek, J., Dubsky´, J., Prchlík, L. and Holzgartner, C., 2004. Thermal and mechanical properties of cordierite, mullite and steatite produced by plasma spraying. Ceramics International, 30, 597-603.
  • Soykan, H.S., 2007. Low-temperature fabrication of steatite ceramics with boron oxide addition. Ceramics International, 33, 911-914.
  • Şentürk, E., Duman, S., Bağcı, S., Soykan, H.S. and Aslanoğlu, Z., 2016. Humidity sensing properties of steatite ceramic containing B2O3. Sensors and Actuators A: Physical, 240, 80-84.
  • Terzić, A., Obradović, N., Stojanović, J., Pavlović, V., Andrić, L., Olćan, D. andĐorđević, A., 2017. Influence of different bonding and fluxing agents on the sintering behavior and dielectric properties of steatite ceramic materials. Ceramics International, 43, 13264-13275.
  • Tunç, T. and Demirkıran, Ş., 2014.The effects of mechanical activation on the sintering and microstructural properties of cordierite produced from natural zeolite. Powder Technology, 260, 7-14.
  • Valášková, M., Zdrálková, J. , Martynková, G.S., Smetana, B., Vlček, J. andŠtudentová, S., 2014. Structural variability of high purity cordierite/steatite ceramics sintered from mixtures with various vermiculites. Ceramics International, 40, 8489-8498.
  • Valášková, M., Kočí, K. andKupková, J., 2015.Cordierite/steatite/CeO2 porous materials-Preparation, structural characterization and their photocatalytic activity.Microporous and Mesoporous Materials, 207, 120-125.
  • Vela, E., Peiteado, M., García, F., Caballero, A.C. and Fernández, J.F., 2007. Sintering behaviour of steatite materials with barium carbonate flux. Ceramics International, 33, 1325-1329.
  • Wang, W., Shi, Z., Wang, X. and Fan, W., 2016.The phase transformation and thermal expansion properties of cordierite ceramics prepared using drift sands to replace pure quartz. Ceramics International, 42, 4477-4485.
  • Wells, A.F., 1984. Structural Inorganic Chemistry. Oxford University Press, 531-619.
  • Wyckoff, R.W.G., 1963. Crystal Structures: Inorganic Compounds RXn, RnMX2, RnMX3.John Wiley & Sons, 410-450.
  • Yalamaç, E. and Akkurt, S., 2006. Additive and intensive grinding effects on the synthesis of cordierite.Ceramics International, 32, 825-832.
There are 26 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Journal Section Articles
Authors

Hasan Gökçe

Duygu Ağaoğulları

Publication Date August 31, 2018
Submission Date October 11, 2017
Published in Issue Year 2018 Volume: 18 Issue: 2

Cite

APA Gökçe, H., & Ağaoğulları, D. (2018). Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(2), 629-639.
AMA Gökçe H, Ağaoğulları D. Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. August 2018;18(2):629-639.
Chicago Gökçe, Hasan, and Duygu Ağaoğulları. “Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal Ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 18, no. 2 (August 2018): 629-39.
EndNote Gökçe H, Ağaoğulları D (August 1, 2018) Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 18 2 629–639.
IEEE H. Gökçe and D. Ağaoğulları, “Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 18, no. 2, pp. 629–639, 2018.
ISNAD Gökçe, Hasan - Ağaoğulları, Duygu. “Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal Ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 18/2 (August 2018), 629-639.
JAMA Gökçe H, Ağaoğulları D. Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018;18:629–639.
MLA Gökçe, Hasan and Duygu Ağaoğulları. “Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal Ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 18, no. 2, 2018, pp. 629-3.
Vancouver Gökçe H, Ağaoğulları D. Lantan Oksit Takviyesinin Steatit-Kordiyerit SeramiklerininFiziksel, Mikroyapısal ve Mekaniksel Özellikleri Üzerindeki Etkisi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018;18(2):629-3.