Hurda alüminyumdan grafen ve sic takviyeli alüminyum hibrit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of graphene and sic reinforced aluminum hybrid composites using scrap aluminum
- Tez No: 855298
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MAHMUT CAN ŞENEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu tez çalışmasında, azot gazı altında karıştırmalı döküm yöntemiyle Al6013-SiC kompozitler ve Al6013-%10SiC-grafen hibrit kompozitler üretilmiştir. Hurda Al6013 matris malzemesine ağırlıkça %5, 10 ve 15 takviye oranlarında SiC ilave edilerek üretilen Al6013-SiC kompozitler arasında en iyi mekanik ve tribolojik özelliklere %10SiC takviye oranında ulaşılmıştır. Bu nedenle hurda Al6013 matris malzemesine ağırlıkça %10SiC ve %0,5, 1 ve 1,5 oranlarında grafen ilavesi yapılarak Al6013-%10SiC-grafen hibrit kompozitler üretilmiştir. Üretilen bu kompozitlerin yoğunluğu, gözeneklilik oranı, Vickers sertliği, kütle kaybı, aşınma oranı, sürtünme katsayısı ve mikro yapıları incelenmiştir. Al6013-SiC kompozitler arasında en düşük gözeneklilik oranı (%5,35), en yüksek Vickers sertliği (169±3 HV), en düşük kütle kaybı (1,1 mg), aşınma oranı (0,840x10-7 mm3/Nm) ve sürtünme katsayısı (µ=0,29) Al6013-10SiC kompozitte elde edilmiştir. SEM analizlerinde %15 SiC takviye oranında SiC partiküllerinin topaklandığı gözlemlenmiştir. Bu topaklanma Al6013-15SiC kompozitin mekanik ve tribolojik özelliklerini olumsuz yönde etkilemiştir. Al6013-%10SiC-grafen hibrit kompozitler arasında en yüksek deneysel yoğunluk (2,64 g/cm3), en düşük gözeneklilik oranı (%4,54), en yüksek Vickers sertliği (187±4 HV), en düşük kütle kaybı (0,7 mg), aşınma oranı (0,530x10-7 mm3/Nm) ve sürtünme katsayısı (µ=0,20) Al6013-10SiC-0,5grafen hibrit kompozitte elde edilmiştir. SEM analizlerinde %1 ve 1,5 grafen takviye oranında grafen partiküllerinin topaklandığı gözlemlenmiştir. Bu topaklanma Al6013-10SiC-1grafen ve Al6013-10SiC-1,5grafen kompozitlerin mekanik ve tribolojik özelliklerini olumsuz yönde etkilemiştir. Sonuç olarak belirli oranlarda SiC ve grafen takviyesinin Al6013 matris malzemesinin mekanik ve tribolojik özelliklerini iyileştirdiği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, Al6013-SiC composites and Al6013-10%SiC-graphene hybrid composites were produced by stir casting method under nitrogen gas. SiC (5, 10 and 15 wt%) was reinforced to the scrap Al6013 matrix material. Among the Al6013-SiC composites, the best mechanical and tribological properties were achieved at 10 wt% SiC reinforcement rate. For this reason, Al6013-10%SiC-graphene hybrid composites were produced by adding 10 wt% SiC and 0.5, 1 and 1.5 wt% graphene to the scrap Al6013 matrix material. The density, porosity rate, Vickers hardness, mass loss, wear rate, friction coefficient and microstructure of these produced composites were examined. Among the Al6013-SiC composites, the lowest porosity rate (5.35%), highest Vickers hardness (169±3 HV), lowest mass loss (1.1 mg), wear rate (0.840x10-7 mm3)/Nm) and friction coefficient (µ=0.29) were obtained in the Al6013-10SiC composite. In SEM analyses, it was observed that SiC particles were agglomerated at 15 wt% reinforcement rate. This agglomeration negatively affected the mechanical and tribological properties of the Al6013-15SiC composite. Among the Al6013-10%SiC-graphene hybrid composites, the highest experimental density (2.64 g/cm3), lowest porosity rate (4.54%), highest Vickers hardness (187± 4 HV), lowest mass loss (0.7 mg), wear rate (0.530x10-7 mm3/Nm) and friction coefficient (µ=0.20) were obtained in the Al6013-10SiC-0.5graphene hybrid composite. In SEM analyses, it was observed that graphene particles were agglomerated at 1 and 1.5 wt% reinforcement rate. This agglomeration negatively affected the mechanical and tribological properties of the Al6013-10SiC-1graphene and Al6013-10SiC-1.5graphene composites. As a result, it has been determined that SiC and graphene reinforcement at certain rates improves the mechanical and tribological properties of the Al6013 matrix material.
Benzer Tezler
- Hurda alüminyumdan alümina ve grafen takviyeli alüminyum hibrit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of alumina and graphene reinforced aluminum hybrid composites using scrap aluminum
TOLGAHAN ARAPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT CAN ŞENEL
- Alüminyum ve alaşımlarının sıvı metal kalitesinin arttırılması
Improving liquid metal quality of aluminum and its alloys
ÇAĞLAR YÜKSEL
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÇİĞDEM
- Alüminyum tüketimini azaltmak için kok ile ön deoksidasyon işlemi ve prensibi
The coke predoxidation process and the princible for recuding aluminium consumption
YILMAZ TETİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- Alüminyumun geri dönüştürülmesi ve özelliklerinin geliştirilmesi
Recycling of aluminium and improving its qualities
NECDET İZGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MAHMUT ERCAN AÇMA
- Hurda alüminyum kullanılarak Etial-171 alaşımının dökümü ve incelenmesi
Casting and inspection of Etial-171 alloy using scrap aluminum
ÖZGE KOÇDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM ÇEVİK