Nanokristalin alüminyum ve gümüşün çözünen eklenmesiyle stabilizasyonu
Stabilization of nanocrystalline aluminium and silver by addition of solute
- Tez No: 661467
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN GAŞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Nanokristalin malzemelerin tane büyümesinden dolayı mukavemetlerindeki düşüş nedeniyle özellikle yüksek sıcaklıklarda kullanımları uygun olmamaktadır. Saf nanokristalin metallerde, fazla tane sınırı serbest enerjisi, düşük sıcaklıklarda dahi tane büyümesi için oldukça büyük bir itici güç sağlar. Tane büyümesi, nanokristalin tanelerin kabalaşmasına ve böylece mukavemetin düşmesine yol açar. Çözünen eklenmesiyle tane boyutunun kararlılığı sağlanabilmektedir. Bunun için iki ana yaklaşım vardır. Bunlardan birincisi, kinetik mekanizma diğeri ise termodinamik mekanizmadır. Mekanik alaşımlandırma ile geleneksel alaşımlandırma tekniklerindeki sınırlamaların çoğu ortadan kaldırıldığından oldukça dikkat çekici bir yöntemdir. Bu çalışmada Al-%(x)Sb (x=0,5, 1, 2)-%1,5 Stearik Asit; Al-%(x)Zr (x=0,5, 1, 2)-%1,5 Stearik Asit; Al-%(x)W (x=0,5, 1, 2)-%1,5 Stearik Asit; Al-%(x)Ni (x=0,5, 1, 2)-%1,5 Stearik Asit ve Ag-%2Zr-%1,5 Stearik Asit; Ag-%1W-%1,5 Stearik Asit numuneleri mekanik alaşımlandırma yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen toz numuneler preslenerek pelet haline getirilmiş ve cam tüplere konularak Ar atmosferinde farklı sıcaklıklarda ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. Numunelerin, mikrosertlikleri ve X-ışını kırınımı ile tane boyutu ve faz analizleri hem ısıl işlem öncesi hem de sonrasında incelenmiştir. Zr miktarı arttıkça kristalit boyutta azalma görülmektedir. %1 ve 2 Zr içeren numuneler benzer değerler göstermiş olsa da hem sertlik düşüş yüzdesi hem de kristalit boyut göz önünde bulundurulduğunda 600°C'de en iyi performansı %2 Zr içeren numune sergilemektedir. W ve Ni, alüminyuma göre daha sert olduğundan bu katkı elementleri ile mekanik alaşımlandırma sonrası sertlik artmıştır; ancak kristalit boyut ve sertlik düşüş yüzdesi açısından diğer katkı elementlerine göre W ve Ni'in yeterince etkili olmadıkları gözlemlenmiştir. Al grubunda en kötü etkiyi gösteren katkı elementi Ni olmuştur. Sb ve Zr birbirine çok yakın değerler sergilemişlerdir. 600°C'de 1 saat ısıl işlem sonunda Zr katkısının etkisi Sb katkısına göre daha etkili olmuştur. Isıl işlemler sonrasında, mekanik alaşımlandırılmamış Ag numunesinin sertlik değeri düşerken hem Zr hem de W katkısı Ag numunesinin sertlik değerleri artmıştır.
Özet (Çeviri)
Nanocrystalline materials are not suitable for use at particularly high temperatures because of the decrease in strength due to grain growth. In pure nanocrystalline metals, excess grain boundary free energy provides a considerable driving force for grain growth at relatively low temperatures. Grain growth causes the coarsening of the nanocrystalline grains and thus reduces strength. Grain size can be achieved by adding solute. There are two main approaches for this. The first one is the kinetic mechanism and the other is the thermodynamic mechanism. Mechanical alloying is quite remarkable because most of the limitations of conventional alloying techniques have been removed with this method. In this study Al-%(x)Sb (x=0,5, 1, 2)-%1,5 S.A.; Al-%(x)Zr (x=0,5, 1, 2)-%1,5 S.A; Al-%(x)W (x=0,5, 1, 2)-%1,5 S.A; Al-%(x)Ni (x=0,5, 1, 2)-%1,5 S.A ve Ag-%2Zr-%1,5 S.A; Ag-%1W-%1,5 S.A samples were produced by mechanical alloying method. The as-milled powder samples were pressed into pellets and then they were put in glass tubes and subjected to heat treatment at different temparatures under Ar atmosphere. The grain size and phase analysis by X-ray diffraction, micro hardness of the samples were examined both before and after the heat treatment.As the amount of Zr increases, crystallite size decreases. Although samples containing 1% and 2% Zr showed similiar values, the sample with 2%Zr indicates the best performance at 600°C considering both the decrease in hardness and the crystallite size. Since W and Ni are harder than aluminum, the hardness has increased after mechanical alloying with these additives; however, considering the crystalline size and the decrease in hardness, it was observed that W and Ni were not effective enough compared to other additives. The additive element showing the worst effect in the Al group was Ni. Sb and Zr additives showed very close values. After 1 hour heat treatment at 600°C, the effect of Zr additive was more effective than Sb additive. After the heat treatments, while the hardness value of the non-mechanically alloyed Ag sample decreased, hardness values increased with both Zr and W additives.
Benzer Tezler
- Mekanik alaşımlama ile üretilen nanokristalin yapıdaki matris tozlarının metal matrisli kompozitlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkileri
The effects of nanocrystalline matrix powder produced by mechanical alloying on microstructure and mechanical properties of metal matrix composites
SİNEM AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EGE ANIL DİLER
- Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes
HASAN GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Alüminyum (Al), bor oksit (B2o3) ve titanyum oksit (TiO) toz karışımlarından mekanokimyasal yöntem ile oda sıcaklığında nanokristalin Al2O3 - TiB2 kompozit sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of nanocrystalline Al2O3-TiB2composite at room temperature by mechanochemical methodfrom aluminum (Al), boro oxide (B2O3) and titanium oxide (TiO)mixtures
BENAN ELMUSA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mühendislik BilimleriKütahya Dumlupınar ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HEDİYE AYDIN
- Nanoboyutlu epoksidasyon katalizörünün sentezi ve tanımlanması
Preparation and characterization of nanosized epoxidation catalyst
ÖZGE KERKEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Synthesis, characterization and pore size control of mesoporous Li4Ti5O12, CoTiO3 and MnTiO3 thin films
Mezogözenekli Li4Ti5O12, CoTiO3 ve MnTiO3 ince filmlerin sentezi, karakterizasyonu ve gözenek boyutu kontrolü
CİVAN AVCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER DAĞ