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
- Tez No: 397318
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2019
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR
- 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
2022
BiyoteknolojiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiTarım Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMAD ASIM
- 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
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZİYA ESEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLÜFER DUYGULU
- TiO2/grafen kompozitinin elektriksel ve optik özellikleri
Electrical and optical properties of TiO2/graphene composite
HAKAN AYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER GÜLER
- 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
2023
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HARUN TANYILDIZI