TiO2 ile Sol Jel Kaplanmış Seydişehir Alüminanın Sinterlenme Davranışının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Seydişehir α-Al2O3,TiO2 kolloidal parçacıklar ile sol-jel yöntemiyle kaplanmış ve α-Al2O3’nın sinterlenebilirlik özellikleri rapor edilmiştir. Yıkama işlemi ile kirlilik miktarını azaltmaya, kalsine ile dönüşümü stabilize etmeye ve jet değirmen öğütme ile α- Al2O3’nın tane boyutu azaltılmaya çalışılmıştır. TiO2 sol-jel yöntemi kullanılarak kaplama ile Al2O3'ün yoğunluğunun arttırılması amaçlanmıştır. Seramik tozları kuru preslenmiş, farklı saatler (1 saat, 3 saat ve 6 saat) boyunca 1580 0C'de sinterlenmiştir. TiO2 içeriğinin ve sinterleme süresinin nihai ürünün mikroyapısal özellikleri ve yoğunluğu üzerindeki rolü araştırılmıştır.

Keywords

• Al2O3,TiO2,Sinterleme

Investigation on Sintering Behaviour of Sol Gel Coated Seydişehir Alumina with TiO2

Abstract

In this study, we report the sinterability of Seydişehir α-Al₂O₃ by coating TiO₂ colloidal particles by sol-gel method. In this context, efforts have been made to decrease the amount of impurities with washing process, to stabilize transformation with calcination and to reduce grain size by jet-mill grinding. It is aimed to increase the density of Al₂O₃ by coating TiO₂ by sol-gel method. The ceramic powders were dry-pressed, they were sintered at 1580⁰C for different hours(1h, 3h and 6h). The role of TiO₂ content and sintering time on the microstructural properties and density of final products were investigated.

Keywords

• Al2O3,TiO2,Sintering

References

1. [1] Yong, Y., You, W., Zheng, W., Gang L. and Wei, T. (2008). Preparation and sintering behaviour of nanostructured alumina/titania composite powders modified with nano-dopants. Mater. Sci. Eng. A., 490, 457-464.
2. [2] Erten, R., Emrullahoğlu, C.B., Yazıcı, Z.O. and Emrullahoğlu, Ö.F. (2004). An investigation on injection moulding of Seydişehir alumina. Key Eng. Mater., Vols. 264-268, 2523-2526.
3. [3] Palacı, Y.(2001). Alüminanın özelliklerine, şekillendirme yönteminin, katkılarının ve sinterleme sıcaklığının etkisi. Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye, p. 8-10.
4. [4] Engürlü, S., Taşlıçukur Öztürk, Z. and Kuşkonmaz, N. (2017). Investigation of the production of β-Al2O3 solid electrolyte from Seydişehir α-Al2O3. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 21 (3),816-819.
5. [5] Jayasankar, M., Ananthakumar, S., Mukundan, P., Wunderlich, W. and Warrier, K.G.K.(2008). Al2O3 @ TiO2-A simple sol–gel strategy to the synthesis of low temperature sintered alumina–aluminium titanate composites through a core–shell approach. J. Sol. St. Chem., 181,2748–2754.
6. [6] Avcı, G.G., Mısırlı, Z. and Günay, V. (1996). Processing and characterization of microfiltration supports prepared from alumina powders. Cer. Inter., 22, 23-26.
7. [7] Ahmed, M.A., Abdel-Messih, M.F. (2011). Structural and nano-composite features of TiO2–Al2O3 powders prepared by sol–gel method. J. Alloys Comp., 509,2154–2159.
8. [8] Arıer, U.Ö.A. and Tepehan, F.Z. (2013). Influence of Al2O3:TiO2 ratio on the structural and optical properties of TiO2–Al2O3 nano-composite films produced by sol gel method. Comp.: Part B., 58, 147–151.

9. [9] Toygun, Ş., Köneçoğlu, G. and Kalpaklı, Y. (2013). General principles of sol – gel. J. Eng. Nat. Sci. Sig., 31, 456-476.
10. [10] Dascalescu, T., Todan, L., Rusu, A., Preda, S., Andronescu, C.,Culita, D.C., Munteanu, C. and Zaharescu, M. (2014). Nanosized Al2O3-TiO2 oxide powder with enhanced porosity obtained by sol-gel method. Rev. Roum. Chim., 59 (2), 125-134.
11. [11] Farias, R.F., Arnold, U., Martı´nez, L., Schuchardt, U., Jannini, M.J.D.M. and Airoldi, C. (2003). Synthesis, characterization and catalytic properties of sol–gel derived mixed oxides. J. Phys. Chem. Sol., 64, 2385–2389.
12. [12] Jung, Y., Kim, D., Kim, Y., Park, E. and Baeck, S. (2008). Synthesis of alumina–titania solid solution by sol–gel method. J. Phy. Chem. Sol., 69, 1464–1467.
13. [13] Leblebicier, Y., Yüzer, H. and Emrullahoğlu, Ö.F. (2000). Sol Jel metodu ile mikronaltı incelikte alümina üretimi. Afyon Kocatepe University J. Sci., 2 (1),1-12.
14. [14] Shi-Jie, S., Li-Ping, Y., Xiao-Min, L., Xiao-Ling, W., Hui, Y. and Xiao-Dong, S. (2013). Preparation and characterization of TiO2 doped and MgO stabilized Na–β″-Al2O3 electrolyte via a citrate sol–gel method. J. All. Comp., 563, 176–179.
15. [15] Yang, L.P, Shan, S., Wei, X., Liu, X., Yang, H. and Shen, X. (2014). The mechanical and electrical properties of ZrO2–TiO2–Na-β/β″-alumina composite electrolyte synthesized via a citratesol–gel method. Cer. Inter., 40 9055–9060.
16. [16] Habibpanah, A.A., Pourhashem, S. and Sarpoolaky, H. (2011). Preparation and characterization of photocatalytic titania–alumina composite membranes by sol–gel methods. J. Eur. Cer. Soc., 31, 2867–2875.
17. [17] Akbarnezhad, Sh., Mousavi, S.M. and Sarhaddi, R. (2010). Sol-gel synthesis of alumina-titania ceramic membrane: Preparation and characterization. Ind. J. Sci. Tech., Vol. 3 No. 10 ISSN: 0974- 6846, 1048-1051.
18. [18] Mohammadi, M.R. (2014). Semiconductor TiO2–Al2O3 thin film gas sensors derived from aqueous particulate sol–gel process. Mater. Sci. Semi. Proc., 27,711–718.
19. [19] Dorian, A.H.H., Wanqiang, X., Michael, F. and Charles, C.S. (2012). Abnormal grain growth of rutile TiO2 induced by ZrSiO4. J. Cry. Grow., Volume 359 83-91.