Geri Dön

Farklı grafen nanoplaka ilavelerinin sialon seramiklerinin mekanik, ısıl ve elektriksel özelliklerine etkisi

The effect of different graphene nanoplatelets addition on mechanical, thermal and electrical properties of sialon ceramics

  1. Tez No: 599463
  2. Yazar: SİNEM BAŞKUT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERVET TURAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Seramik Mühendisliği, Ceramic Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: SiAlON, GNP, Plaka genişliği, Kalınlık (Plaka sayısı), Mikroakışkanlaştırma, SiAlON, GNP, Platelet size, Thickness (Number of platelets), Microfluidization
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 177

Özet

SiAlON seramikleri sahip oldukları üstün özellikler sayesinde havacılık, otomotiv ve savunma sanayileri olmak üzere geniş kullanım alanına sahiptir. Bununla birlikte, SiAlON'ların mekanik, ısıl ve elektriksel özelliklerinin iyileştirilmesi, kullanım ömürlerinin uzamasının yanı sıra yeni kullanım alanlarının da ortaya çıkmasını sağlamaktadır. Mükemmel mekanik, ısıl ve elektriksel özelliklere sahip olan grafen nanoplakaları (GNP) seramik matrislere ikinci faz olarak eklendiğinde malzemenin özelliklerini gözle görülür bir şekilde iyileştirmektedir. Bununla birlikte, aynı matris malzemeye aynı/yakın miktarlarda GNP'lerin eklendiği farklı çalışmalarda birbirinden farklı mekanik, ısıl ve elektriksel performanslar elde edilmiştir. Bunun en önemli nedeni ise çalışmalarda özellikleri birbirinden farklı olan GNP'lerin kullanılmasıdır. Bu çalışmada, farklı plaka genişliği, kalınlık (plaka sayısı) ve genişlik/kalınlık oranına sahip dört farklı GNP, aynı miktarlarda SiAlON matrise eklenmiş ve kompozitler spark plazma sinterleme (SPS) fırınında sinterlenmiştir. GNP-SiAlON kompozitlerinin mikroyapıları, sertlik, kırılma tokluğu ve sürtünme katsayısı gibi mekanik özellikleri ile ısıl ve elektriksel iletkenlikleri ölçülerek karşılaştırılmıştır. Ayrıca, çalışma boyunca kullanılan dört farklı GNP'den bir tanesine kalınlık azaltılması amacıyla 1, 2, 4 ve 8 çevrim sayılarında mikroakışkanlaştırma tekniği uygulanarak farklı çevrim sayılarının GNP'lerin boyut ve kalınlıkları ile eklendikleri matrisin mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. SiAlON'un mekanik özellikleri ile ısıl ve elektriksel iletkenliğinde en yüksek artışa GNP'lerde büyük plaka genişliği, yüksek genişlik/kalınlık ve olabildiğince ince plaka yapısıyla ulaşıldığı belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

SiAlON ceramics have a wide range of application areas such as aviation, automotive and defense industries thanks to their superior properties. In addition, improvements in mechanical, thermal and electrical properties of SiAlONs leads to new application areas as well as longer service life. When the graphene nanoplatelets (GNPs) with excellent mechanical, thermal and electrical properties are added as a second phase to the ceramic matrices, they dramatically improve the properties of the material. However, different mechanical, thermal and electrical performances have been obtained in different studies even when same/close amounts of GNPs were added to the same matrix. The most important reason for this is the use of GNPs having different properties from each other. In this study, four different GNPs with different platelet size, thickness (number of platelets) and size/thickness ratios were added to SiAlON matrix and composites were sintered in spark plasma sintering (SPS) furnace. The microstructures, mechanical properties such as hardness, fracture toughness and friction coefficient and also thermal, electrical conductivities of GNP-SiAlON composites were compared. Additionally, to reduce the thickness, microfluidization technique was applied in 1, 2, 4 and 8 cycle numbers to one of the GNPs used during the study. The effects of different cycle numbers on the GNPs dimensions and thicknesses and also on the mechanical properties of the matrix were investigated. It was determined that the highest increment in the mechanical properties, thermal and electrical conductivity of the SiAlON was achieved by GNPs with larger platelet size, higher size/thickness ratio and thinner structure.

Benzer Tezler

  1. Silisyum karbür ve grafen nano plaka (GNP) takviyeli titanyum diborür seramiklerin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of titanium diborudet ceramics with the additions of silicon carbide and graphene nanoparticles by spark plasma sintering

    ÖZNUR KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI

  2. Preparation and characterization of nanocomposite foams based on polysulfone and graphene nanoparticles

    Polisülfon ve grafen nanoplaka içeren nanokompozit köpüklerin üretimi ve karakterizasyonu

    MUSTAFA KEREM YÜCETÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN

  3. Polimer kaplamalara katılan nanopartiküllerin kaplamanın farklı metal altlıklara yapışma davranışı ve mekanik özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi

    Examination of the effects of nanoparticles incorporated into polymer coatings on the adhesion behavior and mechanical properties onto different metal substrates

    ALİ KEMAL ALTINOK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiAksaray Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAZLİYE KARABÖRK

  4. Grafen ve bor nitrür katkılarının titanyum diborür – titanyum karbür kompozitlerinin özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of graphene and boron nitride additives on the properties of titanium diboride – titanium carbide composites

    BESTE ECEM KAYAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI

  5. Grafen katkılı alüminyum matrisli kompozitlerin kuru sürtünmeli aşınma özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi

    Experimental investigation of wear characteristics of graphene nanoplate reinforced aluminum matrix composites under dry friction

    TUNA AKKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS İSTİF