Magnezyum esaslı köpük malzemelerde susuz boraksın boşluk yapıcı malzeme olarak incelenmesi
Investigation of anhydrous borax etibor 68 as a space holder in magnesium foam production
- Tez No: 897047
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TÜLİN ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Bu doktora tezi çalışması, metal köpük malzemelerin üretilmesinde akademik bir yöntem olarak benimsenmiş olan boşluk yapıcı yöntemi ile susuz boraks (SB) olarak bilinen Etibor68 (NaB4O7) ticari malzemesinin magnezyum köpük elde edilmesinde boşluk yapıcı olarak farklı ağırlık oranlarında kullanımının incelenmesini ve üretilen köpük malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemek adına gerçekleştirilmiştir. Metalik köpükler, gözenekli metal malzemelerden üretilen endüstriyel ürünlerdir. Diğer metal malzemelere göre çok daha hafif olmasına rağmen yüksek direnç göstermesi, şokları ve titreşimleri sönümlemesi, ısı yalıtımı sağlaması, ortopedide biyolojik olarak emilebilen implant çözümleri sunması, kimyasal filtrasyon ve pil üretimi gibi daha birçok alanda pratikte kullanılabilmesi için araştırmaları artırılmaya çalışılması nedeniyle önem kazanmaktadır. Tez çalışmasında kullanılan SB ağırlıkça (%20, %40, %50 ve %60) oranlarında ticari saf magnezyum tozu ile harmanlanıp hidrolik pres kuvveti altında ve vakumlu atmosferde sinterlenerek metal köpükler üretilmiştir. Kullanılan 5 farklı susuz boraks partikül boyutları 250 ̴ 1000 μm arasındadır. Kullanılan ham malzemeler, üretim sonrası elde edilen metalik malzemeler mekanik olarak test edilmiş, SEM ile mikroyapısal inceleme yapılmış, XRD ve FTIR analizleri ile de SB ile Mg arasında dekompozisyon meydana gelip gelmediği incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda ortaya çıkan bilimsel sonuçların saf magnezyum metali ve literatürde rastlanan diğer metal köpük malzemelerin mekanik özellikleri referans alınarak birbirleriyle kıyaslanmıştır. Deneyler sonucunda ticari Etibor-68 minerali boşluk yapıcı olarak magnezyum köpük elde edilmesi için kullanılabilmekte ve elde edilen mekanik sonuçlar ışığında özellikle biyomedikal alanında çözünebilir implant üretimi alanında kullanımı ticari potansiyel oluşturabilecek mekanik ve insan sağlığına yarar sağlayacak özelliklere sahip olabileceği bulguları ortaya konmuştur. Bu çalışma, SB ile metal köpük üretim yöntemleri arasında SB'nin ilk kez kullanıldığı özgün ve yenilikçi bir çalışma olması açısından literatürdeki boşluğu doldurmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, magnesium, and anhydrous borax (Etibor-68) powders sintered in a Hot Press (HP) machine by widely preferred space holder technique in four different weight ratios to obtain the best ratio for a homogenous magnesium foam for specific usage in multi-disciplinary applications. Metallic foams are industrial products manufactured from porous metal materials. Although it is much lighter than other metal materials, it is gaining importance due to its high resistance, absorbing shocks, and vibrations, providing thermal insulation, gain biodegradable implant solutions in orthopedics, chemical filtration, and battery production, many more for trying to increase its research to be used in practice. Anhydrous borax (ANB) used in thesis study was blended with commercial pure magnesium powder (160 ̴ 300 microns) at the rates of 20%, 40%, 50% and 60% by weight and sintered to produce metal foams. Five different types of ANB particle were used between 250 to 1000 μm's. Magnesium foam was prepared via HP sintering machine at various sintering temperatures 590 to 620˚C. The produced Mg metal foams evaluated in terms of density, porosity, and mechanical strength in general. XRD and FTIR tests applied to determine the decomposition behavior of ANB during pressure assisted sintering (PAS) process. Compression and three-point bending tests were performed to evaluate the usability of the samples as a potential bone fixing implants which also potentially beneficial for human health. This study represents a novel implementation of ANB in metal foaming due to the lack of information on the use of ANB mineral in this specific space-holder metal foaming academic field.
Benzer Tezler
- New functional polyols for polyurethanes
Poliüretanlar için yeni fonksiyonel polioller
BAŞAR YILDIZ
Doktora
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR
- Toz metalurjisi yöntemi ile Al esaslı parçacık takviyeli sandviç metalik köpük üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Production of particles reinforced Al based sandwich metallic foams by powder metallurgy techniques and investigation of their mechanicial properties
HANİFİ ÇİNİCİ
Doktora
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TÜRKER
- Hydrogen storage in magnesium based thin films
Magnezyum esaslı ınce fılmlerde hıdrojen depolama
HASAN AKYILDIZ
Doktora
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
- Magnezyum esaslı amorf ve nanokristal alaşımların üretilmesi, mekanik özelliklerinin ve hidrojen depolama kapasitelerinin incelenmesi
Production of magnesium based amorphous and nanocrystalline alloys, and investigation of their mechanical properties and hydrogen storage capacities
CELAL KURŞUN
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA GÖĞEBAKAN
- Magnezyum esaslı alaşımlarda faz dönüşümlerinin incelenmesi
Investigation of phase transformation in magnesium based alloys
İBRAHİM KARTERİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSA GÖĞEBAKAN