CaCO3 ı̇lavesı̇nı̇n Al/Al2O3 kompozı̇t köpüklerı̇nı̇n mekanı̇k özellı̇klerı̇ üzerı̇ne olan etkı̇lerı̇

Abstract

Bu çalışmada toz metalürjisi yöntemiyle kapalı hücre kompozit metal köpük üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla ağırlıkça % 5 Al2O3 içeren Al/Al2O3 toz karışımına öğütme işleminden sonra köpürtücü ajan olarak ağırlıkça sırasıyla % 7, % 12 ve % 17 CaCO3 ilavesi yapılmıştır. CaCO3 katkılı Al/Al2O3 toz karışımı yaş olarak karıştırılmış ve etüvde kurutma işleminden sonra havanda pulverize edilmiştir. Üç ayrı toz karışımı 40 MPa basınç altında şekillendirilerek ilk önce 550 °C'de 1 saat ve ikinci aşamada 1000°C'de 4 saat bekleme süresince sinterlenmişlerdir. Sinterleme işleminden sonra numunelerin yoğunlukları, mineralojik analizleri (XRD), mikroyapıları (SEM), adrorsbsiyon izotermleri ve basma dayanımları incelenmiştir. Farklı miktardaki CaCO3 köpürtücü ajanların belirli üretim şartları altında kompozit metal köpük filtrenin mekanik ve mikroyapısal özellikleri üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Ağırlıkça % 7 CaCO3 ilaveli karışımdan hazırlanan köpük malzeme en yüksek basma mukavemeti değerine ve daha homojen gözenek dağılımına sahiptir. Bunun yanında yoğunluk oranı ve gözenek miktarı CaCO3 ilavesinden çok fazla etkilenmemektedir.

In this study, closed-cell composite metal foam production was carried out by the powder metallurgy method. For this purpose, CaCO3 (7 wt.%, 12 wt.% and 17 wt.%, respectively) was added to the Al/Al2O3 powder mixture containing 5% Al2O3 by weight, after the grinding process. The CaCO3 doped Al/Al2O3 powder mixture was wet mixed and pulverized in the mortar after drying in the oven. Three separate powder mixtures were formed under 40 MPa and first sintered at 550 °C for 1 h and in the second stage at 1000 °C for 4 h. The density, mineralogical analysis (XRD), microstructure (SEM), adsorbtion isotherms and compressive strength of the samples were investigated. The effects of CaCO3 agent on the mechanical and microstructural properties of the composite metal foam filter under certain production conditions were investigated. The foam material prepared from the mixture with the addition of 7% by weight of CaCO3 has the highest compression strength value and a more homogeneous pore distribution. In addition, the density ratio and the pore amount are not affected much by the addition of CaCO3.