Bu
çalışmanın amacı, seryum oksidin (ağırlıkça %0,5-10 CeO2)
eklenmesiyle yüksek mekanik özelliklere sahip doğal obsidyen camların
üretilmesidir. Obsidyen cam örnekleri geleneksel ergitme metodu ile 1300
oC de 2 saat bekletilerek üretilmiştir. Saf
ve CeO2 katkılı obsidyen örneklerinin yoğunluğu Arşimet prensibi ile
belirlenmiştir. Numunelerin sertlik ve kırılma tokluğu, Micro-Vickers çentik
testi kullanılarak ölçülmüştür. CeO2 katkılı obsidyen camın XRD desenleri,
tüm CeO2 katkılarında silikon oksit içerdiğini göstermiştir. CeO2
ilavesi ile obsidyen camın yoğunluğu artmıştır. Mekanik test sonuçları CeO2'nin
obsidyene %1'e kadar ilave edilmesinin sertlikte hafif bir artışa neden
olduğunu gösterdi. Ayrıca, obsidyen cam numunelerinin kırılma tokluğu,
ağırlıkça %5 CeO2 ilave edilerek 1,65 ila 1,91 MPa.m0,5 arasında
değişmiştir. Böylece, obsidyen camların
mekanik özellikleri CeO2 ilavesiyle arttırılabilir.
Doğal obsidyen cam Seryum oksit (CeO2) Sertlik Kırılma tokluğu
The objective of this study was to manufacture the
natural obsidian glasses, which have high mechanical properties with adding of
Cerium oxide at 0.5–10 wt.% CeO2 to obsidian glass. Obsidian glass
samples were produced by conventional melting method at 1300 oC for
2h. The densities of pure and CeO2-added obsidian glass samples were
determined by Archimedes' principle. The Hardness and fracture toughness of
samples were measured using Micro-Vickers indentation tests. XRD patterns of
obsidian glass added with CeO2 showed that all CeO2 added
samples included silicon oxide. The density of obsidian glass increased with CeO2
addition. The mechanical test results showed that CeO2 addition up
to 1wt.% content to the obsidian caused a slightly increase in the hardness.
Further, fracture toughness of obsidian glass samples changed from 1.65 to 1.91
MPa∙m0.5 with 5 wt.% CeO2 addition. As a result, it was
found that the mechanical properties of the obsidian glasses could be enhanced
through CeO2 addition.
Natural obsidian glass Cerium Oxide (CeO2) Hardness Fracture toughness
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Diğer Bölümler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 29 Aralık 2019 |
Kabul Tarihi | 3 Kasım 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt: 8 Sayı: 2 |