Katmanlı metalik tozlar kullanılarak geliştirilen yeni tür elektrik kontak malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of novel electrical contact materials developed using layered metallic powders
- Tez No: 771175
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT ALVER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Arayüzler, Kontak malzemesi, Krom kaplama, Metal kaplama, Nikel kaplama, Toz metalurjisi, Yüzey kaplama, Yüzey kaplama malzemeleri, Yüzey kaplama yöntemleri, Interfaces, Contact material, Chromium plating, Metal coating, Nickel plating, Powder metallurgy, Surface coating, Surface coating materials, Surface coating methods
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, katmanlı metalik tozları kullanılarak yeni tür elektrik kontak malzemelerini üretmek amacıyla; bakır tozları üzerine akımsız gümüş, nikel ve krom kaplamalar uygulandı. Elde edilen katmanlı tozlar kullanılarak, toz metalurjisi yöntemiyle fonksiyonel derecelendirilmiş yeni tür elektrik kontak malzemeleri üretildi. Öncelikle, akımsız kaplama kalitesi için en uygun toz morfolojisini belirlemek amacıyla; bakır tozları farklı sürelerde öğütülerek elde edilen bakır tozlarına akımsız gümüş kaplama işlemleri uygulandı. Pulsu olan morfolojinin akımsız kaplama işlemleri için en uygun morfoloji olduğu belirlendi. Akımsız kaplama işlemlerinden sonra, toz metalurjisi yöntemiyle katmanlı tozlar kullanılarak üretilen iki farklı fonksiyonel derecelendirilmiş elektrik kontak malzemesi (FDEKM) üç katmanlı olarak tasarlandı. Her iki FDEKM için alt ve orta tabakalar aynı malzemeleri içermekle birlikte; alt katmanda küresel bakır tozları, orta katmanda gümüş kaplı bakır tozları kullanıldı. İlk FDEKM için üst katmanda; dış, orta ve alt tabakada sırasıyla nikel, gümüş ve bakır içeren üç katmanlı tozlar kullanılırken, ikinci FDEKM için krom, gümüş ve bakır içeren üç katmanlı tozlar kullanıldı. Üretilen malzemeler için fiziksel-mekanik özellik, aşınma performansı ve ark-erozyon direnci araştırması yapıldı. Nikel içeren FDEKM'lerden elde edilen elektriksel iletkenlik değeri yaklaşık 85 %IACS olarak belirlenirken sertlik değerleri yaklaşık 125 HB'ye kadar yükselmiştir. Elektriksel iletkenlik değerleri saf bakıra göre yaklaşık %15 oranında azalma gösterse de sertlik değerleri saf bakıra göre yaklaşık %50 oranında artış göstermiştir. Aşınma ve ark-erozyon dirençleri de saf bakıra göre, sırasıyla yaklaşık 3 ve 10 kat artış göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, in order to produce novel electrical contact materials using layered metallic powders; electroless silver, nickel and chrome coatings were applied on copper powders. Using the obtained layered powders, functional graded novel electrical contact materials were produced by powder metallurgy method. First of all, in order to determine the most suitable powder morphology for electroless coating quality; Electroless silver coating processes were applied to copper powders obtained by milling copper powders at different times. It was determined that the flake morphology was the most suitable for electroless coating processes. Two different functionally graded electrical contact materials (FGECM) produced by using layered powders by powder metallurgy method after electroless coating processes were designed as three layers. Although the lower and middle layers for both FGECMs contain the same materials; spherical copper powders were used in the bottom layer and silver-coated copper powders were used in the middle layer. For the first FGECM, in the upper layer; 3-layer powders containing nickel, silver and copper were used in the outer, middle and bottom layers, respectively, while 3-layer powders containing chromium, silver and copper were used for the second FGECM. The investigation of physical-mechanical properties, wear performance and arc-erosion resistance was carried out for the produced materials. While the electrical conductivity value obtained from FGECMs containing nickel was determined as approximately 85 IACS%, the hardness values increased up to approximately 125 HB. Although the electrical conductivity values decreased by approximately 15% compared to pure copper, the hardness values increased by approximately 50% compared to pure copper. Wear and arc-erosion resistances also increased approximately 3 and 10 times, respectively, compared to pure copper.
Benzer Tezler
- Synthesis, characterization and biocompatibility tests of magnetic nanoparticles
Manyetik nanopartiküllerin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve biyouyumluluk testlerinin gerçekleştirilmesi
AYSA AZMOUDEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI
- Hidrojen ayrıştırılması için sülfüre dayanıklı MOF kaplamalı PD bazlı yoğun metal membran geliştirilmesi
Development of PD-based dense metallic membrane with sulfur resistant MOF coated to separate hydrogen
SEVGİ KALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR
- Characteristics of cold sprayed titanium based coatings
Soğuk gaz dinamik püskürtme yöntemiyle üretilmiş titanyum esaslı kaplamaların karakteristiği
AHMET HİLMİ PAKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
DOÇ. DR. ERDEM ATAR
- Elektronik baskı uygulamalarına yönelik alaşım ve metalik nano partiküllerin üretimi
Alloy and metallic nanoparticle production for printed electronics
ŞERZAT SAFALTIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Nikel köpüklerin ergimiş KOH içerisinde anodik oksidasyonu ile süperkapasitör uygulamaları için elektroaktif nikel oksit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of electroactive nickel oxides grown on nickel foam by anodic oxidation in KOH melts for supercapacitor applications
NAZLI İREM TOKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN