ZrO2 ve yitriya ile kararlı hale getirilmiş ZrO2 esaslı nano kaplamalar ile cam yüzeylerinin mekanik dayanımın geliştirilmesi
Development ZrO2 and yttria stabilized ZrO2 based nano-coatings to enhance mechanical strength of glass surfaces
- Tez No: 341371
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ÇAPOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Cam Mukavemeti arttırma, Ytria ile Stabilize Zirkonya Kaplama, Weibull Dağılımı, Glass Strength, Ytria Stabilized Zirconia Coating, Weibull Distribution
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Camın teorik mukavemeti yüksek bir malzeme olmasına karşın, yüzeyinde bulunan çatlaklar ve hatalar dolayısıyla çok daha düşük bir mukavemet değeri göstermektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte, hafif ve dayanımı yüksek cam malzemelere olan ihtiyaç artmıştır. Yüzey hatalarının giderilmesi ya da yüzeyde oluşturulacak gerilimler aracılığı ile çatlakların ilerlemesi engellenerek camın mukavemetinin artması mümkündür. Mukavemet arttırma metodu olarak hem uygulama kolaylığı, göreceli ucuzluğu ve geniş uygulama alanları sebebiyle ticari uygulamalardan tercih edilen sol jel metodu ile hazırlanmış ytria stabilize zirkonya içeren ince film kaplamalar üzerine araştırma yapılmasına karar verilmiştir. |Araştırmanın ilk bölümde numunenin kaplanması, sinterlenmesi ve mekanik mukavemetinin optimize edilmesi üzerinde durulurken, ikinci bölümde yapılan kaplamanın analizi, karakterizasyonu ve mukavemet üzerine etkilerini kapsayan analizler yapılmıştır. Yapılan DTA analizi ile kaplamanın sinterlenme sıcaklığına karar verildikten sonra. Daldırma yöntemiyle farklı çekim hızlarında kaplanan numuneler, ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. Sonraki aşamada halka üstü halka testi ile mukavemetleri ölçülen numunelerin Weibull dağılımları incelenmiştir. Kaplama yüzeyini karakterize etmek için ise, SEM-EDX / XRD verileri karşılaştırılmış. Kaplama kalınlığı ve ışık geçirgenliği ölçülmüştür.|Yapılan araştırmanın sonucunda ytria-stabilize zirkonya çözeltisi ile kaplamalarda %50 mukavemet artışı ve Weilbull güvenilirlik verilerinde artış gözlemlenirken bunun kaplama kalınlığı ile etkileşimi değerlendirilmiştir. Ayrıca yüzey çatlaklarının oluşumu incelenmiş, çözelti kalınlığının arttığı yerlerde çatlak oluşumunun hızlandığı bunun kaplama kalınlığı arttıkça sadece zirkonya içeren kaplamanın mukavemetini düşürürken, ytria stabilize zirkonya bazlı kaplamalarda kaplama kalınlığının artışına rağmen bu düşüşün olmadığı not edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Even though the glass has a very high theoretical strength, because of the surface flaws and errors practical measurements result with much lower results. With the developing technology the need for lighter and stronger materials has become important. The mechanical strength of glass can be improved by removing surface defects, cracks or by creating a counter stress which will prevent the growth of the cracks at glass surfaces. Ytria stabilized Zirconia thin film coatings which are prepared by sol gel method had been decided as research topic, as for its ease of application, lower prices and for its modification advantages. At the first part of the study, main objects are to coating process, sintering and measurement of mechanical strength of materials. At second part, surface characterization and its effects on coating strength has been analyzed. Sintering temperature of the samples was decided after a DTA analysis. Dip coated glass substrates which are withdrawn at different speeds, has been sintered then their mechanical strength has been calculated by a ring on ring test. Results are then analyzed with the help of a weibull analyses. For characterizing the coating surface, SEM-EDX and XRD dataset are compared then at last part the thickness of the coating, and its light transmittance had been measured. As a result, 50 % strength increase has been observed and it has been accompanied with an increase at Weibull modulus, as safety parameter. Also cracks at the coating surface and its relation with coating thickness have been observed. It is noted that as the thickness of the coating increase at ZrO2 based coatings there is a slightly drop at strength, while on the other hand, ytria stabilized versions does not have that drop and also has a higher weibull safety parameter.
Benzer Tezler
- Düşük ısı kayıplı bir dizel motorda çift yakıt (biyogaz-dizel) kullanımının performans ve emisyonlara etkisi
Effect of using dual fuel (biogas-diesel) on the performance and emissions of a low heat rejection diesel engine
İLKER TURGUT YILMAZ
- Baryum oksit ve lantanyum oksit katkılı kübik zirkonya seramikte mikroyapı, mekanik özellikler ve iyonik iletkenliğin incelenmesi
An investigation of microstructure, mechanical properties and ionic conductivity of barium oxide and lantanium oxide doped cubic zirconia ceramic
BÜLENT AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2008
Teknik EğitimMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR SALMAN
PROF. DR. SÜLEYMAN TEKELİ
- Farklı yöntemlerle şekillendirilmiş CaO/MgO katkılı stabilize edilmiş ZrO2 esaslı seramiklerin fiziksel ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
An investigation on physical and electrical properties of CaO/MgO-stabilized zirconia ceramics formed with different methods
TAHSİN BOYRAZ
Doktora
Türkçe
2008
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. OKAN ADDEMİR
- Termal bariyer kaplamaların izotermal oksidasyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of isothermal oxidation behavior of thermal barrier coatings
ABDULLAH SELİM PARLAKYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ
- Characterization studies on zirconia partially stabilized with Y2O3 developed via high energy milling
Yüksek enerjili öğütme sistemleri ile üretilen Y2O3 ile kısmen stabilize zirkonyanın karakterizasyonu
TOYGAN SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU