Pirinç Kabuğu Külü Esaslı SiC Parçacıkların Geopolimer Kompozitlerde Takviye Elemanı Olarak Kullanımı

Abstract

Bu çalışmada silika içeren doğal pirinç kabuğu atıklarından karbotermal indirgeme yöntemi ile silisyum karbür (SiC) parçacıklar sentezlenmiş ve sentez SiC parçacıklar ile geopolimer (GP) matris takviye edilerek GP kompozitler üretilip mikroyapısal ve mekanik özellikleri karakterize edilmiştir. Pirinç kabuğu 700 °C’de 2 saat süreyle kalsine edilmiş ve pirinç kabuğu külü elde edilmiştir. Kül ile karbon karası C/SiO2 molar oranı 4 olacak şekilde homojenize edilmiştir. Karbotermal indirgeme işlemleri atmosfer kontrollü tüp fırında gerçekleştirilmiştir. Sonrasında, sentez SiC parçacıklar kullanılarak GP kompozitler üretilmiştir. Potasyum silikat çözeltisi ve metakaolinin mekanik karıştırıcıda karıştırılması ile elde edilen bulamaca sentez SiC parçacıklar ağırlıkça %5-15 oranında ilave edilerek karışım homojenize edilmiştir. Mekanik testler için ASTM C78/C78M-18 standardına göre eğme, ASTM C1424-10 standardına göre basma numuneleri hazırlanmış ve testleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak artan takviye miktarına bağlı eğme dayanımı artarken Weibull dağılımı geniş bir güvenirlik aralığı sergilemekte, basma dayanımı ise tersi durum gösterirken daha dar bir güvenirlik aralığı ortaya koymaktadır. Her iki durum değerlendirildiğinde %5-10 sentez SiC takviyesi çalışma penceresi olarak görülmektedir.