Cam Yüzey Kaplama İşleminde Bor Karbürün Kullanımı ve

Cam Yüzey Kaplama İşleminde Bor Karbürün Kullanımı ve Karakterizasyonu
Yiğitalp Okumuş1, Göktuğ Günkaya2
1
Anadolu Üniversitesi, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü, Eskişehir
2
Anadolu Üniversitesi, Cam Bölümü, Eskişehir
Camların mekanik etki karşısında dayanımı iyi olsa da seramik malzemelere göre oldukça
düşüktür. Camların yüksek sıcaklık dayanımlarının yanı sıra uygulama sıcaklıklarında özellikle
dış ortam ile reaksiyon oluşturma eğilimi oldukça yüksektir. Bu sebeple, mekanik (mukavemet,
aşınma ve sertlik), kimyasal (oksidasyon ve korozyon) ve termal özellikleri daha iyi olan
seramik malzemelerle kaplama işlemi uygulanarak kullanım alanları genişletilmektedir.
Bor karbür, elmas ve kübik bor nitrürden sonra bilinen en sert üçüncü malzemedir. Bor karbür,
düşük yoğunluğu, korozyon direnci ve mekanik özellikleri, termal ve kimyasal stabilitesi,
yüksek erime sıcaklığı, refrakter özellikleri ve birçok altlık malzeme ile uyumlu olması gibi
üstün özelliklerinden dolayı birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Tercih edilen kaplama yöntemi, Elektroforetik Kaplama (EPD) tekniğidir. EPD, ekonomik ve
uygulamada esnek bir kaplama yöntemidir. EPD yönteminde bir çok farklı malzeme, partikül
ve altlık kullanılabilmektedir. EPD, sıvı bir faz içinde dağıtılmış yüklü kolloidal parçacıkların,
uygulanan elektrik alan etkisinde zıt yüklü elektrot yönünde hareketiyle elektrot yüzeyinin
kaplanması işlemidir. Sürecin en önemli aşamalarından biri elektrik alan uygulandığında
hareket edebilecek hale getirilen parçacıklar içeren kararlı bir süspansiyon hazırlanmasıdır.
Süspansiyondan kaynaklı parametrelerin yanında, uygulanan voltaj, kaplama süresi, elektrik
alanın büyüklüğü gibi süreç parametreleri de kaplama kalitesi üzerinde etkilidir.
Süspansiyon kararlılığının optimize edilmesi amacıyla farklı çözücüler ve farklı dispersiyon
ilaveler kullanılarak hazırlanan süspansiyonlarla sedimentasyon testleri gerçekleştirilmiştir.
EPD uygulamasında ise sırasıyla 10 V, 20 V, 30 V, 45 V, 60 V voltaj değerlerinde, her bir
voltaj değerinde sırasıyla 30, 60 ve 90 dakika kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplama
sonrası, farklı sıcaklıklarda ve sürelerde ısıl işlem uygulanarak kaplama malzemesi ve altlık
arasında bağ oluşturulmuştur. Elde edilen kaplamalar ve ara ürünler elektron mikroskobu ile
kimyasal ve morfolojik olarak incelenmiş, sonuçlar yorumlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Bor
karakterizasyonu
karbür,
Elektroforetik
kaplama,
Yüzey
işlem,
Yüzey