Basınçsız Sızdırma Yöntemiyle AlN-Si-Al Seramik-Metal Karma Malzemelerinin Üretimi

Abstract

Bu çalışmada basınçsız sızdırma yöntemi kullanılarak Si3N4-Al sisteminde, Si3N4 ve Al arasında meydana gelen tepkime sonucu yüksek seramik hacim kesrine (> hacimce % 50) sahip, hafif (∼2,9 g/cm3 ) ve yoğun (> % 99) AlN esaslı seramik-metal karma malzemelerin üretimi gerçekleştirilmiştir. α-Si3N4 tozuyla hazırlanan gözenekli bünyelere 2024 Al alaşımı, farklı sıcaklık ve sürelerde sızdırılarak seramik-metal karma malzemeler üretilmiştir. Bu çalışmalar iki şekilde gerçekleştirilmiştir: (i) Sabit sürede (1 saat) 900- 1400°C aralığında, 100°C aralıkla sızdırma. (ii) Sabit sıcaklıkta (1200°C) 1-5 saat arasında değişen sürelerde sızdırma. Üretilen karma malzemelerin evre (faz) analizleri sonucunda yapıda AlN, Si, Al ve CuAl2 evrelerinin bulunduğu ve Si3N4 evresinin Al ile tepkimesi sonucunda yapıda tamamıyla tüketildiği belirlenmiştir. Gerçekleştirilen SEM incelemeleri bu malzemelerin oldukça yoğun ve ince bir içyapıya sahip olduğunu (< 0,5 µm) göstermiştir.