Capacitance and corrosion of 3D-printed alloys via FDM by modifying sintering coverage and infill densities
Sinterleme yüzeyi ve dolgu yoğunluklarını değiştirerek FDM ile 3B yazdırılmış alaşımların kapasitesi ve korozyonu
- Tez No: 931162
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULCABBAR YAVUZ, DR. MUSA YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Makine Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Korozyon, Paslanmaz çelik, Üç boyutlu baskı, Corrosion, Stainless steel, 3D printing
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, enerji depolama ve korozyon uygulamaları için 316L paslanmaz çelik ve polimer filament kullanılarak 3B yazıcı ile elektrot tasarımını incelemektedir. FDM tekniği ile üretilen“yeşil parçalar”, polimeri uzaklaştırmak ve çelik parçacıklarını sinterlemek için yüksek sıcaklıkta termal işleme tabi tutulmuştur. Oksidasyonu azaltmak ve mekanik bütünlüğü iyileştirmek için sinterleme sırasında SiC ve grafit seramik kaplamalar kullanılmıştır. Grafit altında sinterlenen elektrotların alan kapasitansı (775 mF cm⁻², 10 mV s⁻¹), SiC altında sinterlenenlere kıyasla (SiC <1 mF cm⁻²) belirgin şekilde daha yüksektir. Dolgu oranların (%40, %70 ve %100) değiştirilmesiyle, %70 dolgu oranlı elektrotların yüksek yüzey morfolojisine ve alan kapasitesine sahip olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, sinterleme ortamının korozyon direncini önemli ölçüde etkilediği, dolgu yoğunluğunun ise korozyon üzerinde minimal bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur. SiC ile sinterlenen elektrotlar, grafit ile sinterlenenlere kıyasla yaklaşık 100 kat daha düşük korozyon akım yoğunluklarına sahipti, çünkü geriye kalan SiC parçacıkları yüzeyde koruyucu bir bariyer oluşturmuştur. Bu çalışma, enerji depolama ve korozyon uygulamaları için özelleştirilebilir ve verimli elektrotların üretiminde 3B yazıcı teknolojisinin kullanılmasına yönelik önemli bir yaklaşım sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study explores the design of electrodes using 3D printing with a 316L stainless steel and polymer filament for energy storage and corrosion applications. The“green parts”produced by the FDM technique were subjected to high-temperature thermal treatment to remove the polymer and sinter the steel particles. To reduce oxidation and improve mechanical integrity, ceramic coatings of SiC and graphite were applied during sintering. Electrodes sintered under graphite exhibited significantly higher specific capacitance (775 mF cm⁻² at 10 mV s⁻¹) compared to those sintered under SiC (<1 mF cm⁻²). Varying the infill ratio (40%, 70%, and 100%) revealed that a 70% infill provided high surface morphology and areal capacitance. Additionally, the sintering medium was found to significantly affect corrosion resistance, while infill density had minimal impact on corrosion. Electrodes sintered with SiC exhibited corrosion current densities approximately 100 times lower than those sintered with graphite, due to the residual SiC particles forming a protective barrier on the surface. This work presents a significant approach in utilizing 3D printing technology for the production of customizable and efficient electrodes for energy storage and corrosion applications
Benzer Tezler
- Preparation of biocompatible composite 3d architectures based on graphene oxide (GO) and chitosan for flexible all solid state supercapacitors
Esnek tüm katı hal süper kapasitörler için grafen oksit (GO) ve kitosan bazlı biyouyumlu kompozit 3d mimarilerin hazırlanması
SAEIDEH ALIPOORILEMEESLAM
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BARSBAY
- Alternatif akım (A.A.) empedans tekniği ve bitüm kaplamalara uygulanması
Alternative current (A.C.) impedance technique and its application on bituminous coated steel plates
CENGİZ AY
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Yüksek gerilim labaratuvarlarının tasarımı ve deney devrelerinin incelenmesi
Design of high voltage laboratories and analysis of test circuits
MEHMET BAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. ÖZCAN KALENDERLİ
- Effect of aging electrolyte and organic coating type on the corrosion mechanism of tinplate
Yaşlandırma solüsyonu ve organik kaplama tipinin kalay kaplı çelik korozyonu üstüne etkisi
KORAY YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ CAN KIZILKAYA
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAŞAR ÇAĞLAR