Seryum oksit ilevesinin olivine etkisi

Abstract

Bu çalışmada ağırlıkça %1, %2.5, %5, %10 ve %20 oranlarında seryum oksit (CeO2) ilavesinin olivinin yoğunluk, sertlik, basma ve mikroyapısal özelliklerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla CeO2 ilaveli ve ilavesiz olivin 1100, 1200, 1300, 1400, 1450 ve 1500oC sıcaklıkta 3’ er saat süre ile sinterlenmiştir. Yapılan incelemeler neticesinde CeO2 ilavesiz olivin için en yüksek yoğunluk (2.845±0.014 g/cm3 ), sertlik (479.44±8.220 HV) ve basma mukavemeti (95.52±6.36 MPa) değerleri 1400oC’ de elde edilmiş olup, artan sıcaklıkla bu özelliklerin azaldıkları ve sırasıyla 2.786±0.012 g/cm3 , 369.78±5.370 HV ve 45.18±4.04 MPa’ a geriledikleri belirlenmiştir. CeO2 ilavesiz olivin için bu azalmanın nedeni, artan ortalama tane boyutu ile 1450 ve 1500oC sıcaklıklarda çatlak oluşumlarından kaynaklandığı belirlendi. CeO2 ilaveli olivinler için en yüksek yoğunluk (3.291±0.021 g/cm3 ) 1300oC’ de, sertlik (876.9±8.539 HV) ve basma mukavemeti (180.25±7.65 MPa) değerleri 1400oC’ de elde edilmiştir. Elde edilen bu değerlerden CeO2 ilavesi ile olivinin yoğunluk, sertlik ve basma mukavemeti değerlerinde sırasıyla %15, %82 ve %88’ lik artışların sağlanabildiği belirlendi. Bunun nedeninin ise oluşan ara fazlardan ve ortalama tane boyutundaki azalmadan kaynaklandığı belirlendi. CeO2 ilaveli olivinlerde de 1450 ve 1500oC’ de çatlak oluşumu gözlemlenmiş, ancak; CeO2 ilavesiz olivine kıyasla daha düşük oranda olduğu belirlenmiştir.In this study, the effects of cerium oxide (CeO₂) addition at 1%, 2.5%, 5%, 10% and 20% by weight on the density, hardness, compression and microstructural properties of olivine were examined. For this purpose, olivine with and without CeO₂ addition was sintered at 1100, 1200, 1300, 1400, 1450 and 1500ºC for 3 hours each. As a result of the examinations, the highest density (2.845±0.014 g/cm³), hardness (479.44±8.220 HV) and compressive strength (95.52±6.36 MPa) values for olivine without CeO₂ addition were obtained at 1400ºC. It was determined that these properties decreased with increasing temperature and decreased to 2.786±0.012 g/cm³, 369.78±5.370 HV and 45.18±4.04 MPa, respectively. It was determined that the reason for this decrease for olivine without CeO₂ addition was due to increasing average grain size and crack formation at temperatures of 1450 and 1500ºC. For CeO₂ added olivines, the highest density (3.291±0.021 g/cm³) was obtained at 1300ºC, and hardness (876.9±8.539 HV) and compressive strength (180.25±7.65 MPa) values were obtained at 1400ºC. From these obtained values, it was determined that with the addition of CeO₂, 15%, 82% and 88% increases could be achieved in the density, hardness and compressive strength values of olivine, respectively. It was determined that the reason for this was due to the intermediate phases formed and the decrease in average grain size. Crack formation was also observed in CeO₂ added olivines at 1450 and 1500ºC, however; It was determined that CeO₂ was at a lower rate compared to olivine without addition.