Cu-B4C kompozit malzemelerin yapısal, mekanik, korozyon ve nötron zırhlama özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, mechanical, corrosion and neutron shielding properties of Cu-B4C composite materials
- Tez No: 793870
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ AVAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Bu tez çalışmasında, yüksek ısı ve radyasyon yayan nükleer atıkların zırhlanması amacıyla ağırlıkça %5, %10 ve %20 B4C içeren bakır-bor karbür (Cu-B4C) metal matrisli kompozitler toz metalurjisi ile üretilmiş ve karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Cu-B4C kompozitleri, 150 rpm hızında 5 saat yüksek enerjili bilyalı öğütme işleminden sonra 500 MPa'da 1 dakika tek eksenli soğuk sıkıştırma ve ardından 600 ℃'de 1 saat tüp fırında sinterlemesinden sonra elde edilmiştir. Üretilen kompozitlerin yapısal özellikleri X-ışını difraksiyonu (XRD), optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ile incelenmiştir. Ayrıca, üretilen kompozitlerin mikrosertlik ve elektrokimyasal korozyon testleri gerçekleştirilmiştir. Kompozitlerin nötron soğurma özellikleri, Monte Carlo N-Parçacık (MCNP) ile simüle edilmiş ve ortalama 4,5 MeV enerjili Am241-Be nötron kaynağı ve Canberra NP serisi BF3 gazlı nötron dedektöründe deneysel olarak test edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, B4C parçacıklarının Cu matrisi içinde homojen bir şekilde dağıldığı görülmüştür. Kompozitlerdeki B4C oranının artmasıyla birlikte Vickers mikrosertlik ve korozyon akımı değerlerinin arttığı ve numunelerin termal nötron zırh performansının iyileştiği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, copper-boron carbide (Cu-B4C) metal matrix composites containing 5 wt%, 10 wt%, and 20 wt% of B4C were produced by powder metallurgy and characterization studies were carried out. Cu-B4C composites were obtained after high energy ball milling at 150 rpm for 5 hours followed by uniaxial cold compression at 500 MPa for 1 minute and then sintering in a tube furnace at 600 ℃ for 1 hour. The structural properties of the composites were investigated by X-ray diffraction (XRD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). In addition, microhardness and electrochemical corrosion tests of the composites were carried out. The neutron absorption properties of the composites were simulated by Monte Carlo N-Particle (MCNP) and experimentally tested at an Am241-Be neutron source with an average energy of 4.5 MeV and a Canberra NP series BF3 gas neutron detector. From the results obtained, it was observed that B4C particles were homogeneously dispersed in the Cu matrix. It was observed that the Vickers microhardness and corrosion current values increased with increasing B4C content in the composites and the thermal neutron shielding performance of the samples improved.
Benzer Tezler
- Farklı seramik takviyeli bakır matrisli kompozit kaplamalar ile elektrik kontak malzemelerinin yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of surface properties of electrical contact materials with different ceramic reinforced copper matrix composite coatings
ÇAĞDAŞ ÇALLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Cu-B4C kompozit malzemelerdeki mikroyapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of microstructure and mechanical properties in Cu-B4C composite materials
ÇİĞDEM URAYLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZKAN ESKİ
- Yüksek frekanslı indüksiyon ile sinterlemenin hibrid alüminyum matrisli kompozitlerin mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisi
The effect of sintering with high frequency induction on the mechanical and tribological properties of hybrid aluminum matrix composites
LEVENT ULVİ GEZİCİ
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR
- Difüzyon kaynağı ile birleştirilmiş TM bakır esaslı kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructure and mechanical properties of powder metallurgy (PM) copper-based composites welded by diffusion technique
MARWAN ABDUSSALAM MOHAMMED ELHEMSHERI
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriKastamonu ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZKAN ESKİ
- Toz metalürjisi yöntemi ile üretilen bakır matrisli hibrit kompozit malzemelerin mekanik ve korozyon özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical and corrosion properties of copper matrix hybrid composite materials produced by powder metallurgy method
OSAMA ALI EHBIL KRIEWAH
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN ISLAK