Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.2, no.2, pp.238-242, 2019 (Peer-Reviewed Journal)
In carbon materials, infiltration and carbonization steps need to be repeated in order to
obtain the expected density. Repeated carbonization is an important part of production
costs. In this study, it is aimed not only the increase of the density in less cycles by the
electrophoretic infiltration of the SiC particles into the pores of the carbon material
structure but also the increase of hardness and wear resistance of the material. In this
study, a polyaromatic hydrocarbon, Carbores P (Rütgers Basic Aromatics GmbH) and
graphite powders were mixed in determined ratios, cold axial pressed and carbonized.
In the SiC electrophoretic infiltration process, the parameters such as the type of solvent,
pH of the solution, mixing method, particle concentration and the surfactants used, the
voltage, duration and distance between the electrodes in the infiltration are important.
After SiC electrophoretic infiltration, the furfuryl alcohol solution was infiltrated to the
carbon material, the polymerization of furfuryl alcohol was carried out and the carbon
materials were carbonized. After that the second infiltration of furfuryl alcohol was
carried out and furfuryl alcohol poymerized, at this stage, samples were
metallographically prepared, microstructural characterization was done by optical
microscope. The hardness values of the samples were measured by Vickers indentation
under 1 kg-f load. The mechanical properties expected SiC infiltrated and untreated
samples after SiC infiltration and were evaluated after the tests.
Karbon malzemelerde üretim sonucu beklenen yoğunluğun elde edilebilmesi için
infiltrasyon ve karbonizasyon aşamalarının tekrarlanması gerekmektedir.
Karbonizasyon aşamasının tekrarlı olarak yapılması üretim maliyetlerinde önemli bir
yer tutmaktadır. Bu çalışmada, SiC partiküllerinin ürün yapısında bulunan gözeneklerin
içerisine elektroforetik infiltrasyonu ile yoğunukta istenen artışın daha az çevrimde elde
edilebilmesi ile birlikte partikül takviyesi ile malzemenin sertlik ve aşınma direcinin
arttırılması hedeflenmektedir. Bu çalışmada poliaromatik bir hidrokarbon olan Carbores
P (Rütgers Basic Aromatics GmbH) ve grafit tozları belirlenen oranlarda karıştırılarak
soğuk eksenel preslenmiş ve karbonize edilmiştir. SiC elektroforetik infiltrasyon
işleminde çözücünün tipi, çözeltinin pH'ı, karıştırma yöntemi, partikül konsantrasyonu
ve kullanılan yüzey aktif maddeler, infiltrasyonda voltaj, süre ve elektrotlar arası mesafe
gibi parametreler önemlidir. SiC elektroforetik infiltrasyon sonrasında, furfuril alkol
çözeltisi karbon malzemeye infiltre edilmiş, furfuril alkolün polimerizasyonu
gerçekleştirilmiş ve karbon malzemeler karbonize edilmiştir. Sonrasında ikinci furfuril
alkol infiltrasyonu yapılmış, furfuril alkol polimerize edilmiş ve bu aşamada numuneler
metalografik olarak hazırlanmış, optik mikroskop ile mikroyapısal karakterizasyonu
yapılmıştır. Numunelerin Vickers indentasyonu ile 1 kg-f yük altında sertlik değerleri
ölçülmüştür. SiC infiltrasyonu yapılmış ve yapılmamış olan numunelerde beklenen
mekanik özellikler testler sonrasında değerlendirilmiştir.