Farklı katkılarla hazırlanmış Al2O3/ZrO2 seramik kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of Al2O3/ZrO2 ceramic composites prepared with different additives
- Tez No: 849711
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL KAFKASLIOĞLU YILDIZ, DR. BESİM GÖKÇE DARA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
ZTA kompozitleri üstün özelliklerinden dolayı zırh teknolojileri gibi kritik uygulamalarda kullanılır. ZTA kompozitlerinde yoğunlaşmayı arttırmak ve optimum mekanik özellikler elde etmek için yüksek sinterleme sıcaklığı ve takviye malzemeleri ilave edilmesi gerekir. Çalışmamızda ZTA kompozitine düşük oranlarda TiO2 (%0,1; 0,3; 1) ilavesi yapılarak kompozitler 1600 ve 1650 °C'de ayrı ayrı basınçsız sinterlenmiştir. 1650 °C'de sinterlenen numuneler için yüksek yoğunlaşma oranı elde edilmiş. Matris tane boyutu TiO2 ilavesi ile artmıştır. Mikroyapı çubuk tipi Al2TiO5 ve kaba ZrTiO4 fazları ile değişmiştir.1650°C'de sinterlenen ZTA kompoziti için 19,5 GPa gibi yüksek bir sertlik değeri elde edilmiştir. 1600 °C'de sinterlenen ağırlıkça %0,1 TiO2 katkılı ZTA kompoziti için düşük tane boyutu ve yüksek yoğunlaşmadan kaynaklı 323 MPa gibi yüksek bir eğme mukavemeti değeri elde edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca farklı toz boyutlarında Cr2O3 ilavesinin ZTA kompozitlerinin yoğunlaştırma ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Üretim prosedürü olarak nano ve mikron boyutunda Cr2O3 tozu farklı ağırlık oranlarında (%0.3; 0.6; 1) ZTA kompozite ayrı ayrı ilave edilmiştir ve tek eksenli kuru preslemeden hemen sonra havada 1650°C/2 saat basınçsız sinterleme yapılmıştır. Cr2O3 içeren kompozitler için tüm kompozitlerin relatif yoğunluk değerleri birbirine yakın çıkmıştır. Cr2O3 ilavesi ile buharlaşma probleminden dolayı hem yoğunlaştırma hem de elastisite modülünde hafif bir düşüş gözlenmiştir. Mikron boyutunda Cr2O3 tozu ile hazırlanan %0,6 Cr2O3 içeren kompozitte, katı çözelti oluşumundan dolayı tane sınırlarında oluşan basma gerilmeleri nedeniyle ZTA'ya göre yaklaşık %7'lik mukavemet artışı elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler : ZTA kompozitler, seramik zırhlar, titanyum dioksit, krom oksit, mikroyapı, mekanik özellikler
Özet (Çeviri)
Due to their superior properties, ZTA composites are used in critical applications such as armor. High sintering temperature and addition of reinforcement materials are required to increase densification and obtain optimum mechanical properties in ZTA. In this study, the composites were sintered separately at 1600 and 1650°C by adding TiO2 (0.1%; 0.3; 1) at low ratios to the ZTA . A high densification was obtained for the samples sintered at 1650°C. The matrix grain size increased with the addition of TiO2. The microstructure was changed with the rod like Al2TiO5 and ZrTiO4. A high hardness value of 19.5 GPa was obtained for the ZTA sintered at 1650°C. A high flexural strength value of 323 MPa due to low grain size and high densification was obtained for the 0.1% TiO2 added ZTA sintered at 1600°C. The effect of Cr2O3 addition in different powder sizes on the densification and mechanical properties of ZTA was also investigated. Nano and micron size Cr2O3 powder in different weight ratios (0.3; 0.6; 1) was added to the ZTA separately and after dry pressing, sintering was carried out in air at 1650°C/2 h. For composites containing Cr2O3, the relative density values were close to each other. A slight decrease was observed in both densification and elastic modulus due to the evaporation of Cr2O3. In the composite containing 0.6% Cr2O3 prepared with micron size powder, 7% increase in strength was obtained compared to the ZTA due to the compressive stresses at the grain boundaries generated solid solution formation. Key Words : ZTA composites, ceramic armors, titanium dioxide, chromium oxide, microstructure, mechanical properties
Benzer Tezler
- Alümina- YSZ dental malzemelerin mekanik özellikleri üzerine yaşlandırmanın etkilerinin incelenmesi
Influence of the aging time on the mechanical properti̇es of Alumi̇na-YSZ dental materials
NİLAY ATALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Seramik MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CEMİLE BETÜL EMRULLAHOĞLU ABİ
- Sentez gazından metanol üretimi için bakır esaslı katalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preperation and characterization of copper-based catalysts for the production of methanol from synthesis gas
DENİZCE ŞENSES
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ÖZDEMİR
- Transparan AlON seramiklerinin SPS ile üretimi ve geliştirilmesi, farklı katkıların transparanlık ve mekanik özellikler üzerindeki etkilerin incelenmesi
Production and development of transparent AlON ceramics with SPS, investigation of the effects of different additives on transparency and mechanical properties
DEMET AYDOĞMUŞ
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Low temperature water gas shift reaction over promoted pt-based catalysts
Katkılandırılmış platin bazlı katalizörler üzerinde düşük-sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonu
FATMA AKPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DOÇ. RAMAZAN YILDIRIM
- Nano-akışkanların ısı borularında performanslarının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of nano-fluids performance in heat pipes
ADEM BOZKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZCAN