Gözenekli Seramik Malzeme, Petek Yapılı Seramik Malzeme

Gözenekli malzemeler, yastıklama, titreşim sönümleme, ısı yalıtımı, gürültü azaltma, filtreleme vb. alanlarda önemli bir rol oynar. Yüksek gözenekliliğe sahip katı maddeler, yüksek sertliğe ve düşük yoğunluğa sahiptir. Bu nedenle doğal gözenekli katı maddeler, kemikler gibi yapılar olarak sıklıkla kullanılır. Öte yandan, insanlar tarafından gözenekli seramik malzemelerin kullanımı, yalnızca yapısal yönlerin yanı sıra birçok işlevsel amaç için de söz konusudur.

İçindekiler

Gözenekli Malzemeler

Şu gözenekli malzeme Aşağıdaki iki unsuru içermelidir: Birincisi, malzemenin çok sayıda gözenek içermesi; ikincisi ise, istenen performans göstergesine ulaşmak amacıyla gözeneklerin belirli tasarım gereksinimlerini karşılamak üzere kullanılmasıdır.

Gözenekli Malzeme Türleri

Gözenekli malzemelerin gözenek içeriği (gözeneklilik) değişiklik gösterir. Gözenekliğin büyüklüğüne göre, bu malzemeler düşük ve orta gözenekli malzemeler ile yüksek gözenekli malzemeler olarak sınıflandırılabilir. İlk grubun gözenekleri çoğunlukla kapalıdır ve bu gözeneklerin davranışı, malzemedeki inklüzyon fazına benzerdir. İkincisi ise gözenek morfolojisi ve sürekli katı faz morfolojisi ile üç farklı formda karşımıza çıkar. İlk form, çokgenlerin iki boyutlu bir düzenlemesine sahip sürekli bir katıdır ve gözenekler, arıların altıgen yuvalarına benzer şekilde sütunlarla birbirinden ayrılmıştır; bu nedenle bu iki boyutlu gözenekli malzeme görsel olarak “bal peteği malzemesi” olarak adlandırılabilir. İkinci formda ise sürekli katı, üç boyutlu bir ağ yapısına sahiptir ve oluşan gözenekler birbirine bağlıdır. Bu üç boyutlu gözenekli malzemeye “açık hücreli köpük malzeme” denir. Üçüncü form, kapalı gözenekleri birbirinden ayıran çok yüzlü duvar yapısına sahip bir sürekli katıdır. Bu üç boyutlu gözenekli malzemeye “kapalı hücreli köpük” denir. Elbette, açık hücreli köpükler ile kapalı hücreli köpükler arasında “yarı açık hücreli köpükler” de bulunmaktadır.

Gözenekli Seramik Malzeme

Bu tür malzemenin geliştirilmesine 1970’lerde başlanmıştır ve yüksek sıcaklık özelliklerine sahip gözenekli bir malzemedir. Gözenek boyutu nanometreden milimetreye kadar değişir, gözeneklilik aralığı yaklaşık 20% ~ 95%'dir ve kullanım sıcaklığı normal sıcaklıktan 1600 ℃'ye kadar çıkabilir.

Gözenekli Seramik Malzemenin Sınıflandırılması

Genel olarak, gözenekli seramik malzemeler iki kategoriye ayrılabilir: petek yapılı seramik malzemeler ve köpük seramik malzemeler. Petek yapılı seramik malzemelerdeki delikler iki boyutlu bir düzen oluşturur. Köpük seramik malzemeler ise içi boş çokyüzlülerin üç boyutlu bir düzeninden oluşur.

Köpük Seramik Malzemeler

Köpük seramik malzemeler, her bir boşluğun katı bir duvar yüzeyine sahip olup olmadığına bağlı olarak genellikle iki türe ayrılabilir: ağ seramik malzemeler ve kapalı hücreli seramik malzemeler. Açık hücreli seramik malzemelerde gözenekler birbirine bağlıdır. Katı bir duvar yüzeyi varsa, köpük, gözeneklerin sürekli bir seramik matris ile birbirinden ayrıldığı kapalı hücreli seramik malzeme olarak adlandırılır. Bu farklar, iki köpüğün geçirgenliği karşılaştırıldığında açıkça görülebilir. Bazı köpük seramiklerde hem kısmen açık hem de kısmen kapalı gözenekler bulunur.

Açık hücreli seramik malzemeler ayrıca nispeten yüksek mukavemet, daha yüksek geçirgenlik, kimyasal dirence, yüksek sıcaklık direncine ve homojen bir yapıya sahip olabilirler.