Alüminyum esaslı açık hücreli metalik köpüklerin yapısal ve mekanik özelliklerinin ve termal performansının incelenmesi
Investigation of the structural and mechanical properties and thermal performance of aluminum based open cell metal foam
- Tez No: 786617
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 166
Özet
Bu çalışmada, toz metalurjisi ve döküm yöntemleri ile açık hücreli alüminyum esaslı metalik köpükler üretilmiş, yapısal ve mekanik özellikleri ve termal performansı incelenmiştir. Toz metalurjisi yönteminde, farklı boyut aralıklarına (+1000-1400 µm, +1700-2000 µm ve +2000-2400 µm) ve hacim oranlarına sahip (%17-80) boşluk yapıcı karbamit kullanılarak metalik köpükler üretilmiştir. Üretilen numunelerin açık ve kapalı gözeneklilik oranları, küresel çap, küresellik değerleri, mikrogözenek boyutları belirlenmiş, numunelere XRD ve SEM analizleri yapılmıştır. Numunelere statik ve dinamik deformasyon testleri uygulanmıştır. Artan karbamit ve gözenek oranıyla birlikte basma gerilmesi değerleri azalmış, plato bölgesi uzunluğu ise artmıştır. Sayısal analiz çalışmaları, LS-DYNA'da modellenmiş, elde edilen sonuçlar statik deformasyon test sonuçlarıyla uyum göstermiştir. Döküm yönteminde, boşluk yapıcı olarak 8 mm, 10 mm ve 12 mm çaplarında üretilen NaCl küreleri ve saf Al ve 6082 Al alaşımları kullanılmış, farklı gözeneklilik oranlarında (%25-78 aralığında) açık hücreli metalik köpükler üretilmiştir. Üretilen köpüklerin gözeneklerine faz değiştiren madde doldurularak termal performans testleri gerçekleştirilmiştir. Faz değiştiren madde olarak farklı ergime aralıklarına sahip, n-Eicosane ve Rubitherm-42 kullanılmıştır. Artan gözeneklilik oranı ve azalan gözenek boyutu ile birlikte limit çalışma sıcaklığına ulaşma süresinin arttığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, open cell aluminum based metallic foams were produced by powder metallurgy and casting methods, and their structural and mechanical properties and thermal performance were investigated. In the powder metallurgy method, metallic foams were produced by using space-forming carbamide with different size ranges (+1000-1400 µm , +1700-2000 µm and +2000-2400 µm) and volume ratios (17-80%). Open and closed porosity ratios, spherical diameter, sphericity values, micropore sizes of the produced samples were determined, XRD and SEM analyzes were performed on the samples. Static and dynamic deformation tests were applied to the samples. With increasing carbamide and pore ratio, the compressive stress values decreased, while the length of the plateau region increased. Numerical analysis studies were modeled in LS-DYNA, and the results obtained were in agreement with the static deformation test results. In the casting method, 8 mm, 10 mm and 12 mm diameter NaCl spheres and pure Al and 6082 Al alloys were used, and open cell metal foams with different porosity ratios (between 25-78%) were produced. Thermal performance tests were performed by filling phase change material into the pores of the produced foams. n-Eicosane and Rubitherm-42, which has different melting intervals as phase change material, were used. It was observed that the time to reach the limit operating temperature increased with increasing porosity ratio and decreasing pore size.
Benzer Tezler
- Polimer emdirme yöntemi ile alüminyum 6063 alaşımı esaslı açık hücreli köpük üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of open cell aluminum foams by polymer replication method
CEREN YAĞŞİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Laboratuvar şartlarında üretilen açık hücreli alüminyum köpüklerin gaz difüzyon tabakası olarak doğrudan borhidrür yakıt hücrelerinde kullanılması
The use of open-cell aluminum foams produced under laboratory conditions in direct borhydride fuel cells as gas diffusion layer
UĞUR ERGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPAY TAMER ERTÜRK
- Investigation of fabrication optimization and physical and mechanical properties of metallic syntactic foams manufactured by cold chamber die casting
Açık hazneli basınçlı döküm yöntemi ile sintaktik köpük metal üretimi ve optimizasyonu ile fiziksel ve mekanik özelliklerin incelenmesi
ÇAĞIN BOLAT
Doktora
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GÖKŞENLİ
- Alüminyum esaslı köpük metal üretimi
Aluminium based foam metal production
GÖKHAN ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET EKERİM
- Yüksek frekanslı indüksiyon jeneratörü ile toz metal parçaların sinterlenmesi
Ultra high frequency induction heated sintering of powder metals
BATUHAN KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR