Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri

Yıl 2019, Cilt: 8 Sayı: 2, 165 - 173, 29.12.2019
https://doi.org/10.17100/nevbiltek.499070

Öz

Bu
çalışmanın amacı, seryum oksidin (ağırlıkça %0,5-10 CeO2)
eklenmesiyle yüksek mekanik özelliklere sahip doğal obsidyen camların
üretilmesidir.
Obsidyen cam örnekleri geleneksel ergitme metodu ile 1300
oC de 2 saat bekletilerek üretilmiştir.
Saf
ve CeO2 katkılı obsidyen örneklerinin yoğunluğu Arşimet prensibi ile
belirlenmiştir. Numunelerin sertlik ve kırılma tokluğu, Micro-Vickers çentik
testi kullanılarak ölçülmüştür. CeO2 katkılı obsidyen camın XRD desenleri,
tüm CeO2 katkılarında silikon oksit içerdiğini göstermiştir. CeO2
ilavesi ile obsidyen camın yoğunluğu artmıştır. Mekanik test sonuçları CeO2'nin
obsidyene %1'e kadar ilave edilmesinin sertlikte hafif bir artışa neden
olduğunu gösterdi. Ayrıca, obsidyen cam numunelerinin kırılma tokluğu,
ağırlıkça %5 CeO2 ilave edilerek 1,65 ila 1,91 MPa.m0,5 arasında
değişmiştir.  Böylece, obsidyen camların
mekanik özellikleri CeO2 ilavesiyle arttırılabilir.

Kaynakça

  • Morgan L.E., Renne P.R., Taylor R.E. and Gabriel G.W. “Archaeological age constraints from extrusion ages of obsidian: Examples from the Middle Awash, Ethiopia,” Quaternary Geochronology 193-203, 2009
  • Bourdonnec F.L., Bontempi J.M., Marini N., Mazet S., Neuville P.F., Poupeau G. and Sicurani J. “SEM-EDS characterization of western Mediterranean obsidians and the Neolithic site of A Furta (Corsica),” Journal of Archaeological Science,37, 92-106, 2010
  • Glascock M.D., "Obsidian provenance research in the Americas." Accounts of chemical research, 35(8) 611-617, 2002
  • Nazaroff A.J., Prufer K. M., and Drake B. L., “Assessing the applicability of portable X-ray fluorescence spectrometry for obsidian provenance research in the Maya lowlands,” Journal of Archaeological Science, 37 885-895, 2010
  • Derkowski, A. "Experimental transformation of volcanic glass from Streda nad Bodrogom (SE Slovakia)." Geologica Carpatica, 53, 2002.
  • Negash A., Alene M., Brown F.H., Nash B.P. and Shackley M.S. “Geochemical sources for the terminal Pleistocene/early Holocene obsidian artefacts of the site of Beseka, central Ethiopia,” Journal of Archaeological Science, 34, 1205-1210, 2007
  • Smith C. S. "Obsidian use in Wyoming and the concept of curation." Plains Anthropologist, 44(169), 271-291, 1999
  • Negash A. and Shackley M.S. “Geochemical Provenance of Obsidian Artefacts from the MSA site of Proc Epic Ethiopia,” Archaeometry, 48, 1-12, 2006
  • Abdelounisa H.B., Elleuch K., Vargiolu R., Zahouani H. and Bot A.L. “On the behaviour of obsidian under scratch test,” Wear, 266, 621-626, 2009
  • Dorfman B.F. “Obsidian-Natural Nanostructured Glass: Preliminary Research Results”, Proceedings of the XIth International Congress and Exposition, 2008 pp. 1876-1885
  • Husien M.S. “Fracture Behavior and Mechanical Characterization of Obsidian: Naturally Occurring Glass” Master Thesis, Oklahoma State University, 2010
  • Anstis G.R., Chantikul P., Lawn B.R. & Marshall D.B. “A critical evaluation of indentation techniques for measuring fracture toughness: I, direct crack measurements,” Journal of the American Ceramic Society, 64(9), 533-538, 1981
  • Aktas, B., Albaskara, M., Dogru, K., & Yalcin, S., “Mechanical Properties of Soda-Lime-Silica Glasses Doped with Eggshell Powder”, Acta Physica Polonica A, 132(3), 436-438. 2017

Mechanical Properties of Natural Obsidian Glasses Doped with Cerium Oxide

Yıl 2019, Cilt: 8 Sayı: 2, 165 - 173, 29.12.2019
https://doi.org/10.17100/nevbiltek.499070

Öz

The objective of this study was to manufacture the
natural obsidian glasses, which have high mechanical properties with adding of
Cerium oxide at 0.5–10 wt.% CeO2 to obsidian glass. Obsidian glass
samples were produced by conventional melting method at 1300 oC for
2h. The densities of pure and CeO2-added obsidian glass samples were
determined by Archimedes' principle. The Hardness and fracture toughness of
samples were measured using Micro-Vickers indentation tests. XRD patterns of
obsidian glass added with CeO2 showed that all CeO2 added
samples included silicon oxide. The density of obsidian glass increased with CeO2
addition. The mechanical test results showed that CeO2 addition up
to 1wt.% content to the obsidian caused a slightly increase in the hardness.
Further, fracture toughness of obsidian glass samples changed from 1.65 to 1.91
MPa∙m0.5 with 5 wt.% CeO2 addition. As a result, it was
found that the mechanical properties of the obsidian glasses could be enhanced
through CeO2 addition.

Kaynakça

  • Morgan L.E., Renne P.R., Taylor R.E. and Gabriel G.W. “Archaeological age constraints from extrusion ages of obsidian: Examples from the Middle Awash, Ethiopia,” Quaternary Geochronology 193-203, 2009
  • Bourdonnec F.L., Bontempi J.M., Marini N., Mazet S., Neuville P.F., Poupeau G. and Sicurani J. “SEM-EDS characterization of western Mediterranean obsidians and the Neolithic site of A Furta (Corsica),” Journal of Archaeological Science,37, 92-106, 2010
  • Glascock M.D., "Obsidian provenance research in the Americas." Accounts of chemical research, 35(8) 611-617, 2002
  • Nazaroff A.J., Prufer K. M., and Drake B. L., “Assessing the applicability of portable X-ray fluorescence spectrometry for obsidian provenance research in the Maya lowlands,” Journal of Archaeological Science, 37 885-895, 2010
  • Derkowski, A. "Experimental transformation of volcanic glass from Streda nad Bodrogom (SE Slovakia)." Geologica Carpatica, 53, 2002.
  • Negash A., Alene M., Brown F.H., Nash B.P. and Shackley M.S. “Geochemical sources for the terminal Pleistocene/early Holocene obsidian artefacts of the site of Beseka, central Ethiopia,” Journal of Archaeological Science, 34, 1205-1210, 2007
  • Smith C. S. "Obsidian use in Wyoming and the concept of curation." Plains Anthropologist, 44(169), 271-291, 1999
  • Negash A. and Shackley M.S. “Geochemical Provenance of Obsidian Artefacts from the MSA site of Proc Epic Ethiopia,” Archaeometry, 48, 1-12, 2006
  • Abdelounisa H.B., Elleuch K., Vargiolu R., Zahouani H. and Bot A.L. “On the behaviour of obsidian under scratch test,” Wear, 266, 621-626, 2009
  • Dorfman B.F. “Obsidian-Natural Nanostructured Glass: Preliminary Research Results”, Proceedings of the XIth International Congress and Exposition, 2008 pp. 1876-1885
  • Husien M.S. “Fracture Behavior and Mechanical Characterization of Obsidian: Naturally Occurring Glass” Master Thesis, Oklahoma State University, 2010
  • Anstis G.R., Chantikul P., Lawn B.R. & Marshall D.B. “A critical evaluation of indentation techniques for measuring fracture toughness: I, direct crack measurements,” Journal of the American Ceramic Society, 64(9), 533-538, 1981
  • Aktas, B., Albaskara, M., Dogru, K., & Yalcin, S., “Mechanical Properties of Soda-Lime-Silica Glasses Doped with Eggshell Powder”, Acta Physica Polonica A, 132(3), 436-438. 2017
Toplam 13 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Diğer Bölümler
Yazarlar

Bülent Aktaş 0000-0002-9396-1534

Şerife Yalçın 0000-0002-9791-5623

Abuzer Açıkgöz

Rahime Şerbetçi Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 29 Aralık 2019
Kabul Tarihi 3 Kasım 2019
Yayımlandığı Sayı Yıl 2019 Cilt: 8 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA Aktaş, B., Yalçın, Ş., Açıkgöz, A., Şerbetçi, R. (2019). Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri. Nevşehir Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 8(2), 165-173. https://doi.org/10.17100/nevbiltek.499070
AMA Aktaş B, Yalçın Ş, Açıkgöz A, Şerbetçi R. Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. Aralık 2019;8(2):165-173. doi:10.17100/nevbiltek.499070
Chicago Aktaş, Bülent, Şerife Yalçın, Abuzer Açıkgöz, ve Rahime Şerbetçi. “Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri”. Nevşehir Bilim Ve Teknoloji Dergisi 8, sy. 2 (Aralık 2019): 165-73. https://doi.org/10.17100/nevbiltek.499070.
EndNote Aktaş B, Yalçın Ş, Açıkgöz A, Şerbetçi R (01 Aralık 2019) Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 2 165–173.
IEEE B. Aktaş, Ş. Yalçın, A. Açıkgöz, ve R. Şerbetçi, “Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri”, Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 8, sy. 2, ss. 165–173, 2019, doi: 10.17100/nevbiltek.499070.
ISNAD Aktaş, Bülent vd. “Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri”. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi 8/2 (Aralık 2019), 165-173. https://doi.org/10.17100/nevbiltek.499070.
JAMA Aktaş B, Yalçın Ş, Açıkgöz A, Şerbetçi R. Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019;8:165–173.
MLA Aktaş, Bülent vd. “Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri”. Nevşehir Bilim Ve Teknoloji Dergisi, c. 8, sy. 2, 2019, ss. 165-73, doi:10.17100/nevbiltek.499070.
Vancouver Aktaş B, Yalçın Ş, Açıkgöz A, Şerbetçi R. Seryum Oksit Katkılı Doğal Obsidyen Camların Mekanik Özellikleri. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019;8(2):165-73.

Dergimizin tarandığı indeksler


12300          20980     2097822081