Bi2O3`ün kordiyerit sinterleme sıcaklığına etkisi ve tek faz kordiyerit üretimi

Abstract

Bu çalışmada, kordiyerit üretimine uygun MgO, Al2O3 ve SiO2 seramik toz karışımına Bi2O3 eklenerek düşük sıcaklıkta tek faz kordiyerit seramik sentezi amaçlanmıştır. Çalışmalar sırasında önce MgO ve Al2O3 stokiyometrik oranları değiştirilerek stokiyometri sapmalarının kordiyerit sentezine etkileri araştırılmıştır. En uygun olduğuna karar verilen kordiyerit bileşimi stokiyometri kabul edilerek, Bi2O3 ilaveler için aşağıdaki reaksiyon dikkate alınmıştır:2MgO 2Al2O3 5SiO2 + x Bi2O3 ? 2MgO 2Al2O3 5SiO2 + ilave faz(lar)Reaksiyonda x = 0,15 ve 0,20 mol olarak alınmıştır. Toz karışımı 1300, 1275, 1250, 1225 ve 1200oC sıcaklıklarda 24 saat sinterlenmiştir. Mol değerlerinin karşılığı olarak ağırlıkça %12 ve %16 oranında Bi2O3 eklemeleriyle 1200oC sıcaklıkta 24 saat sinterlemeyle ilave faz(lar) içermeyen tek faz kordiyerit sentezi başarılmıştır. Kompozisyon değişimlerinin ve Bi2O3 ilavelerinin sinterleme sıcaklığındaki faz oluşumları XRD ile analiz edilmiş, elde edilen kordiyerit ürünler SEM analizleriyle mikroyapısal olarak incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Bi2O3, Kordierit, Sinterleme.

In this study, the synthesis of single phase cordierite was aimed using a cordierite mixture of MgO, Al2O3 and SiO2 prepared by the addition of Bi2O3 at low temperature. Firstly, the effect of the changes in the stoichiometric ratios of MgO and Al2O3 was analyzed depending on the XRD patterns. Then, a cordierite composition with nonstoichiometric ratios of MgO and Al2O3 was accepted as composition for the studies. Addition of Bi2O3 was according to the following reaction:2MgO 2Al2O3 5SiO2 + x Bi2O3 ? 2MgO 2Al2O3 5SiO2 + secondary phase(s)For the reaction, x was selected as mole 0.15 (wt.% 12) and 0.20 (wt.% 16). The mixtures was sintered at 1300, 1275, 1250, 1225 and 1200oC temperatures for 24h. The single phase cordierite ceramic without secondary phase(s) was synthesized at 1200oC for 24h. The synthesized ceramics has been characterized by X ? ray diffractogram (XRD) and scanning electron microscopy (SEM).Keywords: Bi2O3, cordierite, sintering.