Bor karbür/silisyum karbür kompozitlerinin üretimi
Production of boron carbide/silicon carbide composites
- Tez No: 101138
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ONURALP YÜCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
BOR KARBÜR SİLİSYUM KARBÜR KOMPOZİTLERİN ÜRETİMİ ÖZET Kompozit malzemeler günümüz endüstrisinde askeri ve savunma sanayinde, nükleer enerji teknolojisinde, aşındırıcılarda, otomobil endüstrisinde, elektronik sektöründe ve daha birçok sektörde artan bir taleple kullanılmaktadır. Bor karbür ve silisyum karbür kompozitleri ikinci dünya savaşı sırasında askeri silah sanayisinin eksikleri ve zayıf yanlan da görülerek bilim adamlarını, ekonomik, dayanıklı ve kullanışlı malzemelerin kullanılması amacıyla yeni çalışmalar yapmasıyla kullanılmaya başlanmıştır. İlk olarak bu kompozitlerin üretimi 1960:lı yıllarda başlamıştır. Genel olarak bor karbür silisyum karbür kompozitler 2000 °C sivarındaki sıcaklıklarda sıcak preslenerek zırhlı yapımında, nötron emici plakalarda ve aşındırıcı malzeme olarak kullanılmaktadır. Ayrıca üretilen zırh malzemeleri düşük kalibreli, düşük hızdaki silahlara karşı koruyucudurlar. Kompozit bünyeler zırh malzemesi olarak hazırlanmadıkları zaman ekstrüzyon kalıplarında, kum pişirme memelerinde, kağıt yapımında kullanılan makinaların emme kutusu kapaklarında ve özel kaplar için şamandıra toplarında kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı değişen miktarlarda bor karbür ve silisyum karbür içeren kompozitlerin sıcaklıkta sertleşen fenolik esaslı novalak hegzamin reçine katkısıyla preslenerek şekillendirilmesi ve düşük sıcaklıkta sinterlenmesi sonucu elde edilen numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi olmuştur. Deneysel çalışmalara kompozit karışımlarının hazırlanmasıyla başlanmıştır. Toplam kompozit ağırlığı 150 gr'dır ve bunun % 80'ni ni karbürler oluşturmaktadır. Karbür karışımları, % 0 B4C-% 100SİC, % 20 B4C-% 80 SiC, % 40 B4C-% 60 SiC, %60 B4C- % 40 SiC, % 80 B4C-% 20 SiC, % 100 B4C-% 0 SiC karışım oranlarında hazırlanmıştır. vuıElde edilen numuneler yoğunluk, sertlik, eğme mukavemeti gibi özellikleri belirlemek amacıyla incelenmiştir. Üç seri halinde hazırlanan numunelerde 2.17 g/cm3 olan en yüksek yoğunluk değerine % 100 silisyum karbür içeren numunede ulaşılmıştır. En düşük yoğunluk değeri ise 1.7 g/cm3 olup % 100 bor karbür yapısında ölçülmüştür. Her üç seride de ölçülen yoğunluk değerlerinin teorik yoğunluğa bölünmesiyle % 80 bor karbür içeren numunelerde en yüksek yoğunluk yüzdesine ulaşılmıştır. Yapılan sertlik ölçümleri sonucunda en yüksek sertlik değeri olan 99.35 Rockwell-B'ye % 100 silisyum karbür içeren en düşük tane boyutuna sahip numunede ulaşılmıştır. Bor karbür miktarının ve tane boyutunun artmasıyla sertlik değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Benzer şekilde yapıdaki bor karbür miktarının artmasıyla eğme mukavemeti değerleri düşmektedir. % 100 silisyum karbür içeren numunede eğme mukavemeti 40.77 MPa iken % 100 bor karbür içeren numunede ise 1.03 MPa ölçülmüştür. ıx
Özet (Çeviri)
PRODUCTION OF BORON CARBIDE SILICON CARBIDE COMPOSITES SUMMARY Nowadays, composite materials are used in military and defense industry, nuclear technology industry, abrasives, automobile industry, electronic industry and in many other sectors with increasing demands. By witnessing the weak and lacking parts of military arm industry in Second World War scientists started searching for more economic, resistant and useful materials, therefore boron carbide and silicon carbide composites are being used. Mostly boron carbide- silicon carbide composites are manufactured by pressing around temperatures 2000 °C to be used in armors, neutron absorber plates and abrasive materials. Such composite bodies may be quite suitable as armor for protection against low caliber, low velocity projectiles. Composite bodies may also be prepared which, even if not especially useful as armor, in suitable shapes, useful as extrusion dies, sandblast nozzles, suction box covers for paper making machines and buoyancy spheres. The aim of this study is to prepare boron carbide-silicon carbide composites with the help of phenolic based novalac hegzamine resins forming by pressing and sintering at low temperatures. Experiments were made by preparing the mixtures. Total weight of the composite is 150 grams and 80 % of it consists of carbides. Carbide mixtures are prepared by ratios, % 0 B4C-% 100SİC, % 20 B4C-% 80 SiC, % 40 B4C-% 60 SiC. %60 B4C-% 40 SiC, % 80 B4C-% 20 SiC, % 100 B4C-% 0 SiC. Samples are examined to determine properties like density, hardness and strength. The highest density value 2.17 g/cm3 is achieved by measuring 100 % silicon carbide sample within the three series. The lowest density value which is 1.7 g/cm" is calculated by measuring 100 % boron carbide sample. Dividing density values by theoretical densities in three series the highest theoretical percentage is achieved at values consisting of 80 %boron carbide. 99.35 Rockwell-B hardness value is achieved by the lowest particulate composition of 100 % silicon carbide sample. Increasing boron carbide content and particulate dimension decreases the hardness values of the composite, whereas with the increase in the boron carbide content of the body decreases the flexure strenght values. 40.77 MPa value is measured in the sample having 100 % silicon carbide on the other hand value of 1.03 MPa is measured from 100 % boron carbide. XI
Benzer Tezler
- Bor karbür-silisyum karbür kompozitlerinin sıcak presleme ile elde edilmesi
Production of B4C-SiC composites by hot pressing method
EVREN TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Improving the thermoelectric properties of silicon carbide and boron carbide based ceramics with segregated network structures
Silisyum karbür ve bor karbür esaslı seramiklerin segrege ağ yapıları ile termoelektrik özelliklerinin geliştirilmesi
SALİH ÇAĞRI ÖZER
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET TURAN
- Silisyum karbür (SiC) ve bor karbür (B4C) takviyeli ZK60 alaşım kompozitlerinin mekanik özelliklerinin ve delme işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of the mechanical properties and drilling machinability of silicon carbide (SiC) and boron carbide (B4C) reinforced ZK60 alloy composites
HAYREDDİN BOZTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ESEN
- Production and characterization of spark plasma sintered boron carbide ceramic composites suitable for ballistic use
Balistik kullanıma uygun bor karbür seramik kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
BURCU APAK GÜLSEVER
Doktora
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- B4C esaslı kompozitlerin B4C/Me başlangıç tozlarından hareketle spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of B4C based composites from B4C/Me starting powders by using spark plasma sintering (SPS) method
MERAL CENGİZ
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN