Production of zirconia powders by milling process - Çakar, Hüseyin Uğur (My University, 2013)
ZİRKONYUM TOZLARININ ÖĞÜTME PROSESLERİ İLE ÜRETİMİ Mühendislik malzemelerinde daha iyi verim için toz malzemelerine yönelim gittikçe artmaktadır. Zirkonyum tozu yüksek mekanik özellikleri, düşük yoğunluğu, yüksek esneklik katsayısı, yüksek mukavemeti ve iyi bir yorulma ve aşınma direnci gibi özelliklerinden dolayı ilgi çekici durumdadır. Mekanik alaşım prosesi tozların işlenmesinde kullanılabilen özel bir prosestir. Bu çalışma, gezegen ve toplu değirmen kullanılarak zirkonyum tozları için yeni üretim prosesini geliştirir ve araştırır. Her parametrenin etkisinin araştırılması amacıyla deneysel metotlara ve proses tanımına dayanarak kullanılacak malzemeler oluşturulmuştur. Tane boyutu, farklı öğütme çeşitleri, öğütme bilyeleri ve proses kontrol maddeleri için analiz edilmiştir. Gezegen değirmende elde edilen tane boyutundaki küçülme toplu değirmene göre daha fazla olduğunu belirtebiliriz. Genel olarak kararlı hal noktasına kadar öğütme zamanı, tane boyutunu etkiler, bu noktadan sonra topaklanmadan dolayı tanecik boyutu artar. Daha büyük bilyeler küçüklerinden daha etkilidir. Bilye toz oranı ne kadar yüksek olursa tanecik boyu o kadar az olur. Bilye toz oranı direk olarak bilyelerin boyutuyla alakalıdır. Bu deneyde kullanılan tüm bilyeler stabilize zirkonyumdan oluşmaktadır. Tane boyutunu azaltmak için, proses kontrol maddeleri içinde sıralama yapacak olursak; etanol en verimli olan kontrol maddesidir, ikinci uygun madde saf sudur, ve üçüncü uygun madde propanoldür.

PRODUCTION OF ZIRCONIA POWDERS BY MILLING PROCESS There is an increasing trend towards using powder materials in order to achieve better performance in engineering materials. Zirconia powders are of great interest owing to their remarkable mechanical properties, including low density, high elastic modulus and strength, and good fatigue and wear resistance. One of the powder processing techniques that allow the production of materials with unique properties is the mechanical alloying processes. This work develops and investigates a production process for zirconia powders using a planetary ball mill and ball mill. Based on the creation of an experimental design and the definition of a process protocol multiple sample series were fabricated to investigate influences of individual parameters. Particle size analysis were used with varied milling times, milling types, milling medias, and process control agent. We found that, particle size reduction in planetary ball mill is higher than ball mill. Generally milling time, affects particle size reduction directly until approach the steady-state point, after exceeding that point the particle size increases because of occurring agglomeration particles. The particle size reduction is high level in high ball powder ratio. Ball powder ratio is directly related with to size of the media. On the other hand, in our experiments, all media are consisting of same material which is also ytria stabilized zirconia. Making a rank in process control agents to reduce the particle size, the ethanol is the most effective one, the second appropriate agent is the distilled water, and also the third one is the propanol.
Keywords: Makine Mühendisliği