TiN-Sb nanokompozit ince filmlerin hibrit yöntemle kaplanması ve karakterizasyonu
Production and characterization of nanocomposite TiN-Sb by hybrid-coating system
- Tez No: 166291
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. KÜRŞAT KAZMANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 57
Özet
TiN-Sb NANOKOMPOZIT İNCE FİLMLERİN HİBRİT YÖNTEMLE KAPLANMASI VE KARAKTERİZAS YONU ÖZET Malzemelerin aşınmaya karşı dayanımlarının arttırılması için nitrör ve karbür esaslı sert seramik kaplamalar uzun süredir uygulanmaktadır. Sertlikleri 40 GPa'a kadar olan kaplamalar sert, 40 GPa'nın üzerinde olan kaplamalar çok sert kaplamalar olarak adlandırılmaktadır. Çok sert kaplamaların üretiminde temel olarak süperlatis ve nanokompozit kaplamalar kullanılmaktadır. Nanokompozit kaplamalar mekanik özelliklerini, tane boyutunun küçülmesi ile deformasyon mekanizmalarında gerçekleşen değişimden aldığı için, diğer kaplamalara oranla mekanik kararlılığı daha yüksektir. Nanokompozit kaplamalar iki sert veya biri sert diğeri yumuşak fazdan oluşan iki farklı yapıda üretilebilmektedir. Yumuşak faz alternatiflerinin sert faz alternatiflerinden daha çok olması, biri sert diğeri yumuşak fazdan oluşan nanokompozitleri daha ilgi çekici yapmaktadır. Bu çalışmada antimon miktarındaki değişimin, sert/yumuşak faz kompozisyonundan oluşan TiN-Sb nanokompozit kaplarım mekanik ve mikro yapısal özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Taban malzemesi olarak seçilen yüksek hız çelikleri (YHÇ), Ra= 0.08 um yüzey pürüzlülüğü elde edilene kadar parlatılmıştır. Taban malzemeleri parlatmanın ardından sıcak alkali temizleme banyosunda ultrasonik olarak temizlenmiş ve ardından aseton içerisinde kurutulmuştur. Kaplama öncesi, -600, -800 ve -1000 V bias voltajı uygulanarak 3 dakikalık temizleme ve ısıtma işlemi uygulanmıştır. Kaplama işlemi, ark katodu ve magnetron buharlaştırıcısı karşılıklı olacak şekilde (Hibrit sistem) numune döndürülerek yapılmıştır. Kaplamalar, Titanyum katot ve antimon target kullanılarak 60 dakika boyunca bias voltajı uygulamadan gerçekleştirilmiştir. Magnetrona uygulanan güç, titanyum katot sayısı ve uygulanan ampere bağlı Antimon içeriğindeki değişiklik EDS ile saptanmıştır. Üretilen kaplamaların, Cu-Ka radyasyonu kullanılarak XRD incelemeleri yapılmıştır. Sherrer formülü kullanılarak kaplamaların tane boyutları hesaplanmıştır. ıxAntimon miktarındaki artışa bağlı piklerde genişleme eğilimi ve buna bağlı tane ufalması gözlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobunda gerçekleştirilen kırık yüzey analizinde, artan antimon miktarına bağlı olarak saf TiN'ün kolonsal yapısının kaybolduğu gözlenmiştir. Fischer Ultra Mikrosertlik cihazında ölçülen kaplama sertliklerinin, antimon miktarına bağlı ilkönce artıp sonrasında düştüğü saptanmıştır. x
Özet (Çeviri)
PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF NANOCOMPOSITE TiN-Sb BY HYBRID-COATING SYSTEM SUMMARY Carbide and nitride based hard ceramic coatings are widely utilized for improving the resistance of surfaces against wear. Coatings that have hardness up to 40 GPa are named as hard coatings; if the hardness is over 40 GPa it is called supper hard coatings. In super hard coating applications mainly superlatis and nanocomposite coatings are being used. Mechanical properties of nanocomposite coatings are based on the change in deformation mechanism with the decreasing grain size, they are more stable then other super hard coatings. Nanocomposit can be composed of two hard or one hard and one soft phases. Because of that there are more soft phase alternatives than hard phases, soft and hard phases combinations are more attractive then two hard phases. At this work, a combination of hard and soft phases is studied. In TiN-Sb nanocomposite, based on the antimonium content, mechanical properties and microstructures are investigated. High Speed Steel (HSS), that is polished up to a surface roughness of Ra= 0.08 urn chosen as substrate. After polishing substrates are first cleaned by hot alkaline solution in ultrasonic system and dried immediately. Before coating is started cleaning and heating is done by cathodic arc, applying -600, -800 and -1000 V bias voltage for 3 minutes. Coating is done by hybrid system that titanium cathod and antimonium target is placed corresponding each other. Coating operation is performed for an hour. No bias voltage is used during coating operation. EDS is used, to detect the antimonium content based on the change in power applied to magnetron, titanium cathod number and current passing. Phases in the produced coatings are investigated by XRD, using Cu-Ka. Sherer formula is used to calculate the grain size. It has been observed that the increase in antimonium content makes the grain size smaller. Microstructure of the broken surfaces is investigated by scanning electron microscope. Columnar, zone 2 structure that is seen in TiN, is started to get lost by the increase in the content of antimonium in the structure XIFischer Ultra Microhardness system is used to detect the change in harness based on the amount of antimonium. Increase in antimonium first results in an increase at hardness then harness decreases below pure TiN's. xn
Benzer Tezler
- Döndürerek kaplama film tekniği ile α-glikozidaz-SNO2:SB/ITO biyoelektrotların hazırlanması ve biyosensör uygulamaları
Preparation of alpha-glucosidase-SNO2:SB/ITO bio-electrodes via spin-coating film technique and its biosensor application
ŞERİFE ASA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikIğdır ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHRİ GÜR
- Spray pyrolysis ve spin coating metotlarıyla elde edilen SnO2:Sb:F ince filmlerin bazı fiziksel özelliklerinin araştırılması
Investigation of some physical properties of SnO2:Sb:F thin films obtained by spin coating and spray pyrolysis methods
ADEM KOÇYİĞİT
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHATTİN DÜZGÜN
- Farklı taban sıcaklıklarında spray pyrolysıs metoduyla elde edilen SnO2:Sb:F ince filmlerin bazı fiziksel özelliklerine altlık sıcaklığının etkisinin araştırılması
Investigation of effect of substrate temperature on some physical properties of SnO2:Sb:F thin films obtained at different substrate temperatures by spray pyrolysis method
AHMET BATTAL
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. BAHATTİN DÜZGÜN
- Ağşeftali'sinden (Prunus persica L.) polifenol oksidazın saflaştırılması, immobilizasyonu ve karakterizasyonu
Purification, immobilizationand characterization of polyphenol oxidase from agşeftali (Prunus persica L.)
AYŞE TÜRKHAN
Doktora
Türkçe
2018
BiyokimyaRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM FAİZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF DUYGU KAYA
- Sb+5/Mg+2 çift ikameli In2O3 saydam iletken oksitlerin(Mg2x/3In2-xSbx/3O3) yüksek sıcaklık katı hal reaksiyonu yöntemi ile üretilmesi ve fiziksel özelliklerinin karakterize edilmesi
Synthesis of Sb+5/Mg+2 double-substituted In2O3 (Mg2x/3In2-xSbx/3O3) transparent conductor oxides by high temperature solid state reaction method and characterizing their physical properties
AYŞENUR ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZMİ SEDEFOĞLU