Geri Dön

The effects of process parameters on the cell morphology of the aluminum foam

Üretim parametrelerinin alüminyum köpüklerin hücre yapıları üzerine etkileri

  1. Tez No: 200262
  2. Yazar: TOLGA UÇAK
  3. Danışmanlar: PROF. SABRİ ALTINTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

Son yıllarda alüminyum köpükler sahip oldukları düsük özgül agırlık, yüksek enerji sogurma ile birlikte diger hücresel metallere göre yüksek olan basma mukavemetleri sayesinde hatırı sayılır derecede bir ilgi toplamaktadır. Bu çalısmada malzeme seçiminde esneklik ve hassas sekillendirme imkanı sunan bir yöntem olan toz metalürjisiyle köpük üretimi kullanılmıstır. Matris malzemesi olarak önceden alasımlandırılmıs toz halindeki AlMg1SiCu (AA6061) alüminyum alasımı ve köpürtücü malzeme olarak da titanyum hidrür (TiH2) kullanılmıstır. Öncelikle, sıcaklık, basınç ve zaman gibi sıkıstırma parametrelerinin köpürmeye hazır numunenin yogunlugu üzerine etkileri incelenmis, ardından degisik parametrelerle yapılan köpürtme denemeleri sonucunda en uygun köpürtme parametreleri bulunmustur. TiH2 tozlarına ısıl islem uygulanmıs, islemin TiH2'nin ayrısma özelliklerinde meydana getirdigi degisimler Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ile ortaya konmustur. TiH2'in ayrısma özelliklerinin degistirilmesi ve toz karısımına Al2O3 eklenmesi ile elde edilen köpük morfolojisindeki iyilestirmeler Tarama Elektron Mikroskopu (SEM) ile analiz edilmistir. Köpük numunelere ısıl islem uygulanmıs ve basma mukavemeti üzerindeki etkileri incelenmistir. Bunun için quasi-statik basma testleri yapılmıs ve çökelmis olan fazlar EDAX analizi ile incelenmistir. Sonuç olarak, soguk olarak sıkıstırılmıs ve ardından 450 oC'de 30 dakika süre ile 270 MPa basınç altında sıkıstırılan numunelerin teorik yogunluga çok yaklastıgı tespit edilmistir. AA6061 alasımı için en uygun köpürme sıcaklıgının 750 ile 775 oC arasında oldugu bulunmustur. TiH2'ye uygulanan ısıl islemin ayrısma sıcaklıgın 75 oC kadar öteledigi termo gravimetrik analiz yardımı ile tespit edilmistir. Al2O3 eklenmesinin, köpük yapısını mekanik olarak destekleyerek drenaj etkisini ve hücre irilesmesini önledigi gözlemlenmistir.Çökelme sertlestirmesi ve ardından yapılan yaslandırma ısıl islemlerinin %25 civarında dayanım artısına neden oldugu tespit edilmistir.

Özet (Çeviri)

Aluminum foams have gained a considerable amount of attention in recent years with their very low specific weight, relatively high compression strength among cellular materials combined with good energy absorption. In the present study, powder metallurgy method, which offers flexibility in materials selection and possibilities like near net shaping, was utilized to produce aluminum foams by using pre-alloyed AlMg1SiCu (AA6061) powders as base material and titanium hydride (TiH2) as blowing agent. First, effects of compaction temperature, pressure and time on precursor quality were investigated. Then optimum foaming parameters were found by foaming trials with various parameters. Heat treatment of TiH2 powders was conducted and modification of decomposition properties was analyzed by thermogravimetric analysis (TGA). Enhancements of foam morphology by tailoring the decomposition properties of TiH2 and addition of Al2O3 particles were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Aluminum foams were subjected to heat treatments in order to investigate the effects on compression strength. Quasi-static compression tests of heat treated foams were performed and precipitated phases were analyzed by EDAX (Energy Dispersive X-Ray) analyses. As a conclusion, it was found that compaction of the powder mixture by primarily cold pressing and subsequently hot pressing under 270 MPa at 450 oC for 30 minutes resulted in sufficient densification which was very close to theoretical density. Optimum foaming temperature for AA6061 was found to be between 750 and 775 oC. Heat treating the TiH2 powders was found to shift the decomposition temperature up to 75 oC. It was observed that addition of Al2O3 particles prevented drainage and cell coalescence by mechanically supporting the cell structure. Strength increase about 25 % was achieved by solution heat treatment and subsequently ageing of the aluminum foams.

Benzer Tezler

  1. Doku iskelesi-destekli perfüzyon biyoreaktör işletim parametrelerinin preosteoblastların üreme ve osteojenik farklılaşma potansiyelleri üzerine etkilerinin araştırılması

    Investigation of effects of scaffold-supported perfusion bioreactors process parameters on the proliferation and osteoblastic differentiation of preosteoblasts

    GİZEM AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

  2. Investigating the hydrothermal process parameters' effect on the mxoy (M: Ni, Mn, Co) powder properties and evaluating their performances when used as anodes for lithium ion batteries

    Mxoy (M: Ni, Mn, Co) toz özellikleri üzerine hidrotermal proses parametrelerinin etkisinin incelenmesi ve lityum iyon bataryalarda anot olarak performanslarının değerlendirilmesi

    REYHAN SOLMAZ ERGUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLLUR DENİZ KARAHAN

  3. Kalay tuzları ile elektrolitik renklendirilmiş AAO tabakasının yapısal, kimyasal ve optik özelliklerinin yüksek sıcaklıktaki davranışı yardımı ile tanımlanması

    Investigation of the structural, chemical and optical properties of tin electro-colored AAO layer with the help of high temperature behavior

    ALİ YÜCEL SÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  4. Ergimiş tuz elektroliz yöntemiyle çeliklerin borlanması ve proses parametrelerinin optimizasyonu

    Electrochemical Boronizing of steels in molten salt and optimization of process parameters

    GÜLDEM KARTAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERVET TİMUR

  5. IV B grubundan zirkonyum ve V B grubundan niyobyumun CVD yöntemiyle serbest partiküllü borürlere dönüştürülmesi ve sinter özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis of group IV B zirconium and group V B niobium diborides via CVD process as free particles and evaluation of sintering properties

    MELTEM BOLLUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL DUMAN