Geri Dön

TiO2 takviyesi içeren AgSnO2 esaslı elektrik kontak malzemelerinin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve ark-erozyon davranışlarının incelenmesi

Investigation of arc-erosion behavior of TiO2 reinforced AgSnO2 based electrical contact materials produced by powder metallurgy

  1. Tez No: 397318
  2. Yazar: SERKAN BIYIK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT AYDIN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 147

Özet

Bu çalışmada, farklı oranlarda TiO2 takviyesi içeren AgSnO2 esaslı kompozit elektrik kontak malzemeleri mekanik alaşımlama (MA) ve toz metalurjisi (TM) yöntemleri kullanılarak üretildi. Öncelikle başlangıç tozları belirlenen oranlarda karıştırılarak gezegen hareketli bilyeli öğütücüde homojen karışım sağlanıncaya kadar öğütüldü. Bu şekilde elde edilen kompozit tozlar geleneksel TM yöntemi ile kalıpta presleme ve vakum ortamında sinterleme işlemlerine tabi tutularak kompozitler üretildi. Söz konusu kompozitler bu çalışma için özel olarak tasarlanan ve imal edilen ark-erozyon deney düzeneğinde endüktif yükler altında aşınma deneylerine tabi tutuldu ve artan TiO2 takviyesi ile kontak yüzeylerindeki bozunumlar ve kütle kayıpları karşılaştırıldı. Başlangıç ve kompozit tozlarının, ham kompaktların, kompozitlerin ve aşınma deneyleri sonucunda oluşan yüzey bozunumlarının karakterize edilmesinde taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışınları spektroskopisi (EDS) yöntemleri kullanıldı. % 1'lik TiO2 takviyesinin boyut küçülmesine belirgin bir etkisi olmadığı görülürken özellikle % 3'ün üzerindeki TiO2 takviyesinin öğütme sonrası elde edilen kompozit toz boyutunu düşürdüğü gözlendi. Artan TiO2 takviyesiyle kompozitlerin sertlik değerlerinin arttığı belirlendi. Ayrıca gözenek miktarının % 1'lik TiO2 takviyesine kadar azaldığı, % 3'ün üzerinde ise arttığı tespit edildi. Ağırlıkça % 5 oranına kadar artan TiO2 takviyesi ile ark-erozyonu sonucunda meydana gelen kütle kayıpları kademeli olarak azalma gösterdi. Ark-erozyon deneyleri sonrası yapılan yüzey incelemeleri ve ölçülen kütle kayıplarının birlikte değerlendirilmesi sonucunda optimum ark-erozyon performansı gösteren bileşim % 5 TiO2 takviyeli kompozit olarak belirlendi. Optimum ark-erozyon performansı sergileyen kontak malzemesi, fiziksel, mekanik ve aşınma özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla farklı sürelerde sinterlemeye tabi tutuldu ve optimum sinterleme süresi 5 saat olarak belirlendi.

Özet (Çeviri)

In this study, AgSnO2 based composite electrical contact materials doped with various amounts of TiO2 reinforcement were produced by powder metallurgy and mechanical alloying techniques. First of all, starting powders were mixed to prepare powder mixtures having different chemical compositions. Powder mixtures were then milled in a high-energy planetary-type ball mill to achieve homogeneously mixed composite powders, followed by pressing in a closed die to obtain green compacts with a cylindrical shape, and sintering under vacuum to obtain composites. Composites were subjected to electrical wear tests under inductive loads to investigate the arc-erosion performance of electrical contacts in a new life-test rig designed and built for this work. Surface deteriorations and mass losses of electrical contacts were also evaluated as a function of increasing TiO2 reinforcement. Characterization of the starting and composite powders, green compacts, composites and arc-originated surface deteriorations was carried out using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The degree of particle size reduction was found to be higher in compositions having 3 to 7 wt% TiO2 than that in 1 % TiO2. Hardness of the composites was increased with increasing TiO2 content. In addition, porosity ratio was found to decrease up to 1 % TiO2 and to increase from 3 to 7 % TiO2. Comparison between surface morphologies and mass losses of arc-eroded specimens reveals that the Ag8SnO2-5TiO2 composite exhibits optimum arc-erosion performance among all compositions. The Ag8SnO2-5TiO2 composite was also subjected to several sintering tests thereafter to improve its physical, mechanical and wear properties. Optimum sintering time was determined as 5 h.

Benzer Tezler

  1. Yüksek frekanslı indüksiyon ile sinterlemenin hibrid alüminyum matrisli kompozitlerin mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisi

    The effect of sintering with high frequency induction on the mechanical and tribological properties of hybrid aluminum matrix composites

    LEVENT ULVİ GEZİCİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR

  2. Titanyum ve gümüş nanopartiküller ile endüstriyel kenevir bitkisinde In Vitro elisitasyon

    In Vitro elicitation of industrial hemp with titanium and silver nanoparticules

    ÖZLEM AKGÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyoteknolojiSivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi

    Tarım Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHAMMAD ASIM

  3. Influence of nanoparticle addition to electrical properties of TCO films produced using electrospinning technique

    Elektro eğirme tekniği ile elde edilmiş TCO ince filmlerde nanoparçacık ilavesinin elektriksel özelliklere etkisi

    BURAK ÇELİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZİYA ESEN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLÜFER DUYGULU

  4. TiO2/grafen kompozitinin elektriksel ve optik özellikleri

    Electrical and optical properties of TiO2/graphene composite

    HAKAN AYHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMER GÜLER

  5. Nano titanyum dioksit içeren cüruf tabanlı geopolimer harçların donma-çözülme dayanıklılığı ve kendi kendini temizleme özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of freeze-thaw resistance and self-cleaning properties of slag based geopolymer mortars containing

    ATİLLA YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HARUN TANYILDIZI