Nano parti̇kül takvi̇yeli̇ bakir esaslı fonksi̇yonel derecelendi̇ri̇lmi̇ş elektri̇k kontak malzemeleri̇ni̇n üreti̇mi̇ ve karakteri̇zasyonu
The fabrication and characterizarion of nano particle reinforced-copper matrix functionally graded electrical contact materials
- Tez No: 424406
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYKUT ÇANAKÇI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 252
Özet
Bu çalışmanın amacı toz metalurjisi yöntemi kullanılarak nanopartikül takviyeli bakır matrisli fonksiyonel derecelendirilmiş elektrik kontak malzemelerini üretmek, partikül türü ve partikül miktarı ile üretilen elektrik kontak malzemelerinin fiziksel özellikleri, mekanik özellikleri, aşınma direnci ve ark erozyon davranışı arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. Nanokompozitlerin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine takviye türü ve takviye oranlarının etkisi, yoğunluk, elektrik iletkenliği ve sertlik değerleri ölçülerek belirlenmiştir. İkinci adımda, en iyi iletkenlik, en iyi aşınma direnci ve en iyi kontak performansını sağlayan nanokompozitler fonksiyonel derecelendirilmiş elektrik kontak malzemelerinin üretiminde katman olarak kullanılmıştır. Sinterlenmiş Cu-grafen nanolevha nanokompozitlerinin elekrik iletkenliği 78.5-61.5 IACs aralığındadır. Cu-nanografit ve Cu-karbon nanotüp nanokompozitlerinin sertliği, Cu-grafen nanolevha nanokompozitlerinin sertliğinden daha düşük bulunmuştur. Bakır esaslı nanokompozitlerin aşınma direncinin takviye malzemesi olarak grafen nanolevha kullanıldığında önemli miktarda arttığı gözlemlenmiştir. Saf bakır ve Cu-karbon nanotüp numunelerle karşılaştırıldığında Cu-nanografit ve Cu-nanolevha nanokompozitleri yüksek iletkenlikleri ve kabul edilebililir aşınma direnci nedeniyle ark erozyon davranışı üzerinde önemli bir iyileşme göstermiştir. FDM'lerin mikroyapı ve özellikleri incelendiğinde katmanlı yapının FDM'lerin elektrik iletkenliği, sertliği, aşınma direnci ve ark erozyon özelliklerinde önemli iyileşmeler sağladığını ortaya koymuştur. FDM'lerin elektrik iletkenliği kalınlık boyunca 73 IACs ile 90 IACs arasında değişmiştir. FDM'lerin sertlik değerleri ise kalınlık boyunca 29 IACs ile 34 IACs arasında değişmiştir. Aşınma ve ark erozyon kayıpları iki ve üç katmanlı FGM kullanımı ile azalmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of the present work was to study the production of nano particle reinforced Cu matrix functionally graded electrical contact materials using powder metallurgy method and to investigate the relationship of the particle type and particle content with physical properties, mechanical properties, wear resistance and arc erosion behavior of fabricated electrical contact materials. The effects of reinforcement type and weight percentage (wt%) on the physical and mechanical properties of the the composites were determined by measuring the density, electrical conductivity and hardness values. At the second step, the nanocomposites providing the best conductivity, the best wear resistance and the best contact performance was used for the production of functionally graded electrical contact materials. The electrical conductivity is in the range of 78.5-61.5 IACs for sintered Cu-graphene nanosheets nanocomposites. Hardness of Cu-nanographite and Cu-carbon nanotube nanocomposites is lower than that of the Cu-graphene nanosheet nanocomposites. It was observed that the wear resistance of Cu-based nanocomposites has been improved significantly when graphene nanosheet particles are used as reinforcement particles. Compared to monolithic copper and Cu-Carbon nanotube samples, Cu-nanographite and Cu-graphene nanosheet nanocomposites show the remarkable improvement on the arc erosion behavior due to higher electrical conductivity and acceptable wear resistance. Microstructure and properties of functionall graded materials shows that the gradation resulted in a remarkable enhancement of electrical conductivity, hardness, wear resistance and arc erosion properties. The electrical conductivity of FGM samples was changed from 73 IACs to 90 IACs along the thickness. The Brinell hardness of FGM samples was changed from 29 IACs to 34 IACs along the thickness. Wear rate and arc erosion rate were decreased by using two and three layers FGM.
Benzer Tezler
- 7075 alüminyum alaşımı üzerinde oluşturulan mikro ark oksidasyon kaplamaların aşınma ve korozyon dayanımına zirkonya partikül takviyesinin etkisi
Effect of zirconia particle addition on wear and corrosion resistance of micro arc oxidation coatings fabricated on 7075 aluminum alloy
NURHAN ERK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Nano partikül takviyeli bakır kompoziyonunun sinterlenmesi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Sintering of nano particle reinforced copper composition and determination of mechanical and electrical properties
ALPER MUTLU
Doktora
Türkçe
2024
Mekatronik Mühendisliğiİzmir Demokrasi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR
- Nanopartikül katkılı bir mineral yağın yağlama özelliklerinin incelenmesi
Examination of lubrication properties of mineral oils with nanoparticle additives
SİMGE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖZDE SARI
- Karbon nano tüp ve bor nitrür nano partikül takviyeli karbon/ epoksi nanokompozitlerin aşınmaya etkisinin deneysel incelenmesi ve matematiksel modellenmesi
Experimental investigation and mathematical modeling of carbon nano tube and boron nitride nano particulated reinforced carbon / epoxy nanocomposites
MUHAMMED ALİ OKKA
Doktora
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
- Multi scalable design and performance characterization of glass fiber reinforced epoxy composites by incorporation of hexagonal boron nitride in resin and on interfaces
Cam elyaf takviyeli epoksi kompozitlerin reçine ve arayüzeylere hegzagonal bor nitrür dahil edilmesi ile çok ölçeklenebilir tasarımı ve performans karakterizasyonu
SAMET ÖZYİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN