TiB2-B4C KOMPOZİT TOZLARININ KARBÜR BORLAMA YÖNTEMİYLE ÜRETİLMESİ

Öz

Dünya bor rezervinin %80’ninin Türkiye’de bulunduğu düşünüldüğünde, bu minerallerinin ileri teknoloji bor ürünlerine dönüştürülmesinin büyük önem taşıdığı ortaya çıkmaktadır. Bu açıdan, metal oksitlerin ve bor oksitin kullanılması ile sentezlenen metal borürlerin üretim koşullarının araştırılması önem taşımaktadır. Titanyumdiborür (TiB₂) aşınma ve yüksek sıcaklık içeren uygulamalar için önem arz eden bir borürdür. B₄C ise, yüksek ergime sıcaklığı, yüksek sertlik, yüksek aşınma dayanımı, düşük yoğunluk, kimyasal maddelere karşı üstün direnç gibi özellikleriyle günümüzün ileri teknoloji seramikleri arasındadır. 1300^oC sıcaklıklarda bile sertlik değerinde düşüş meydana gelmemektedir. Bu çalışmada, yüksek ergime sıcaklığına, yüksek sertliğe ve mükemmel kimyasal kararlılığa sahip TiB₂-B₄C kompozit tozlarının üretiminin gerçekleştirmek için yapılmıştır. Böylelikle, B₄C tozunun içerisine zor temin edilen TiB₂ ilavesi yerine, piyasada daha kolay bulunan TiC ve amorf B tozu karbür borlama işlemiyle kimyasal reaksiyona sokularak, TiB₂-B₄C kompozit tozunun eldesi sağlanmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• B4C,TiB2,Amorf B,Kompozit Toz,Karbür Borlama

Kaynakça

1. 1. İleri Malzeme Teknolojileri Sektör Raporu, İstanbul Ticaret Odası, (2005).
2. 2. Geçkinli, E., (1992). İleri Teknoloji Malzemeleri, İstanbul Teknik Üniversitesi.
3. 3. Liu, Z., Wang,D., Li, J., Huang, Q., and Ran, S., (2017). Densification of High-Strength B4C-TiB2 Composites Fabricated by Pulsed Electric Current Sintering of TiC-B Mixture, Scripta Materialia, 135, 15-18.
4. 4. Cengiz, M., (2016). B4C Esaslı Kompozitlerin B4C/Me Başlangıç Tozlarından Hareketle Spark Plazma Sinterleme (SPS) Yöntemi İle Üretilmesi ve Karakterizasyonu, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü.
5. 5. Junlong, S., Changxia, L., Hongqi, L., and Bin, L., (2016). Effect of Mechanical Properties and İmpact Angles on Erosion Behavior of B4C/TiB2 Matrix Ceramic Nozzle Materials, Ceramics International, 42, 8826-8832.
6. 6. Gao, Y., Tang, T., Yi, C., Zhang, W., Li, D., Xie, W., Huang, W., and Ye, N., (2016). Study of Static and Dynamic Behavior of TiB2-B4C Composite, Materials and Design, 92, 814-822.
7. 7. Heydari, M.S. and Baharvandi, H.R., (2015), Comparing the Effects of Different Sintering Methods for Ceramics on the Physical and Mechanical Properties of B4C-TiB2 Nanocomposites, Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 51, 224-232.
8. 8. Wang, D., Sun, H., Deng, Q., Ding, Z., Ran, S., and Huang, Q., (2014), Synthesis of B4C-TiB2 Composite Powders by the Carbide Boronizing Process.

9. 9. Turan, A., (2014). Yerli Hammaddelerden Hareketle TiB2 Esaslı İleri Teknoloji Seramiklerin Üretilmesi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü.
10. 10. Zhang, Z., Zhang, Z., Wang, W., Zhang, X., Mu, J., Wang, G., and Fu, Z., (2017). Preparation of B4C Composites Toughened by TiB2-SiC Agglomerates, Journal of the European Ceramic Society, 37, 865-869.
11. 11. Gao, Y., Tang, T., Yi, C., Zhang, W., Li, D., Xie, W., Huang, W., and Ye, N., (2016). Study of Static and Dynamic Behavior of TiB2–B4C Composite, Materials and Design, 92, 814-822.
12. 12. Wang, D., Ran, S., Shen, L., Sun, H., and Huang, Q., (2015), Fast Synthesis of B4C–TiB2 Composite Powders by Pulsed Electric Current Heating TiC–B Mixture, Journal of the European Ceramic Society, 35, 1107-1112.
13. 13. Baharvandi, H.R. and Hadian, A.M., (2008). Pressureless Sintering of TiB2-B4C Ceramic Matrix Composite, Journal of Materials Engineering and Performance, 17, 838-841.
14. 14. Huang, S.G., Vanmeensel, K., Malek, O.J.A., Van der Biest, O., and Vleugels, J., (2011). Microstructure and Mechanical Properties of Pulsed Electric Current Sintered B4C–TiB2 Composites, Materials Science and Engineering A, 528, 1302-1309.
15. 15. Ran, S., Van der Biest, O., and Vleugels, J., (2010). ZrB2–SiC Composites Prepared by Reactive Pulsed Electric Current Sintering, Journal of the European Ceramic Society, 30, 2633-2642.
16. 16. Guo, W.M., Wu, L.X., You, Y., Lin, H.T., and Zhang, G.J., (2016). Three-Step Reactive Hot Pressing of B4C-ZrB2 Ceramics, Journal of the European Ceramic Society, 36, 951-957.
17. 17. Islak, S., Buytoz, S., and Karagöz, M., (2012). Microstructural Development on AISI 1060 Steel by FeW/B4C Composite Coating Produced by Using Tungsten İnert Gas (TIG) Process, Indian Journal of Engineering & Materials Science, 19, 253-259.
18. 18. Islak, S. and Çelik, H., (2015), Effect of Sintering Temperature and Boron Carbide Content on The Wear Behavior of Hot Pressed Diamond Cutting Segments, Science of Sintering, 47(2), 131-143.