Geri Dön

In-situ alümina partikül takviyeli alüminyum matrisli kompozitlerin üretim ve karakterizasyonu

Production and characterization of in-situ alumina particle reinforced aluminum matrix composites

  1. Tez No: 213510
  2. Yazar: ÖZGÜR ÖZÇELİK
  3. Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. YAMAN ERARSLAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: In-Situ, Al-esaslı kompozitler, alümina partikül, In-Situ, Al-based composites, alumina particle
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Metal matrisli kompozitlerin (MMK) gelisimi son yirmi yıl içinde malzemelerde ana yenilik olmustur. lk zamanlar kompozit üzerindeki çalısmalar grafit, boron fiberler gibi sürekli takviyeler üzerine yogunlasmıstır. Sürekli fiberlerin yüksek mekanik özelliklerinin yanında yüksek maliyetleri, kullanımlarını uzay ve havacılıkla sınırlandırmıstır. Sürekli fiberler ile pekistirilen özelliklerin partikül takviyeler tarafından elde edilemeyisine karsın, bazı mekanik ve fiziksel özelliklerde yeterli gelisimi saglayabilirler. Partikül takviyeli MMK'ler, geleneksel donanımlar ile üretilmeleri ve maliyeti minimize etmeleriyle ek avantajlara sahiptir. Alüminyum esaslı MMK'ler, geleneksel Al alasımlarının ötesinde üstün avantajlar saglayan ileri mühendislik malzemeleridir. Yeni üretim metodlarının gelisimi ve düsük maliyetli partikül malzemelerin kullanımıyla beraber bu kompozitlerin çesitli endüstrilerde genis ölçüde kullanımını saglamıstır. Al matrisli kompozitlerin üretiminde yeni bir fikir olarak, kombine edilmis in-situ partikül ve in-situ alasımlama ile güçlendirilmesi ele alınmıstır. Günümüzde, alüminanın alüminyum eriyigi içine yayılması ile gerçeklestirilen in-situ yönteminde güçlendirici partiküller ergiyik içinde indirgenme reaksiyonları ürünü olarak olusmaktadır. In-situ teknolojisi ergiyikten ince partikül eldesine imkan verir. Bu teknoloji genis ölçüde partikül takviyeli metallerin, gelismis arayüzey baglantısı ile üretilmelerinde faydalanılan bir teknolojidir. Bu çalısmada, alümina partikül takviyeli alüminyum matrisli kompozit üretiminde in-situ tekniginden yararlanılmıstır. Ticari saflıktaki alüminyum matris malzemesi olarak seçilmis, ergiyik haldeki matris içerisine agırlıkça %5, %10 ve %15 oranlarında CuO partikülü ilavesiyle, in-situ partikül takviyeli kompozit üretimi gerçeklestirilmistir. Kompozit malzeme üretiminin tamamlanmasının ardından, malzemenin mekanik ve fiziksel özelliklerinin tespiti için sertlik, yogunluk gibi testlerin yanısıra kimyasal analizleri ve mikroyapısal gözlemleri de yapılmıstır. Elde edilen bulgular ısıgında, üretimi gerçeklestirilen kompozit malzemenin mekanik özelliklerinde takviye edilmemis matris malzemesine göre önemli denebilecek miktarda gelisim gösterdigi görülmüstür. Neticede, üretimi yapılan in-situ kompozit malzemenin sahip oldugu özellikler ile çok çesitli endüstri dallarında kullanımının mümkün olabilecegi düsünülmektedir.

Özet (Çeviri)

The development of metal matrix composites (MMCs) has been one of the major innovations in materials in the last 20 years. The early work on composites concentrated on continuous reinforcements, such as graphite and boron fibers. The prohibitive cost of continuous fibers with high mechanical properties restricted their use to aerospace applications. While particle reinforcements cannot provide the property enhancement achieved by continuous fibers, they can provide sufficient improvement in some mechanical and physical properties to provide a useful increase. Particle reinforced MMCs have the added advantage that they can be processed using conventional equipment, and hence, minimize capital costs. Aluminum-based metal matrix composites make up a distinct category of advanced engineering materials that provide unique advantages over conventional Al alloys. With the development of new forming methods and the use of low cost particulate material, the use of these composites is increasing in a wide variety of industries. A new idea to fabricate aluminum matrix composites strengthened by combined in-situ particle strengthening and in-situ alloying has been proposed. Currently, the in-situ method of spreading alumina in aluminum melts that the strengthener particles are formed in melts as the products of the reduction reactions. In-situ technology gives the possibility of producing fine particle in the melt. This technology is extensively utilized to produce particle reinforced metals with an improved interfacial contact between reinforcements and the matrices. In the present work, in-situ method is used to produce alumina particle reinforced aluminum matrix composite. Commercially pure Al was chosen as matrix material and in-situ particle reinforced composite was produced by addition of %5, %10 and %15 weight fraction CuO particles into the molten matrix. After the produce of composite materials are finished, to establish the mechanical and physical properties as hardness, density tests, in addition chemical anlysis and microstructural observation of materials are applied. With these achieved rusults, in the produced composite materials, significant improvements was observed at mechanical properties as comparison to unreinforced matrix material. Thus, with these properties of produced in-situ composite material, it is understood that can be use for several industries may be possible.

Benzer Tezler

  1. Bi-functional nanostructured novel catalysts for dimethyl ether synthesis

    Dimetil eter sentezi için çift fonksiyonlu nanoyapılı yeni katalizörler

    GÖKHAN ÇELİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. ÖNDER ÖZBELGE

    PROF. DR. TİMUR DOĞU

  2. İndüksiyon ocakları için nötr harçlarda MgAl2O4 oluşumu ve sinterleme davranışlarının incelenmesi

    Investigation of MgAl2O4 formation and sintering behaviour of neutral linings for induction furnaces

    OZAN UYLAS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENDER SUVACI

  3. Alumina ve grafen tozlarının vakum altında yüksek frekanslı indüksiyon sistemiyle sinterlenmesi

    Sintering of alumina and graphene powders by high-frequency induction system under a vacuum

    AYBERK ALTINTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR

    DOÇ. DR. İHSAN MURAT KUŞOĞLU

  4. Preparation and characterization of UV-cured coatings modified by treated nanoparticles

    Modifiye edilmiş nanotanecikler kullanılarak UV (morötesi) ışınlarla kürlenen kaplamaların hazırlanması ve karakterizasyonu

    ALİ GİZLİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜHEYDA ATALAY

  5. Ceria promoted nox storage and reduction materials

    Seryum dioksit ile zenginleştirilmiş nox depolama ve indirgeme katalizörleri

    ZAFER SAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. EMRAH ÖZENSOY