Plazma sprey yöntemi ile sürekli fiber takviyeli kompozit ve kompozit kaplama üretimi
Continuous fiber-reinforced composite and composite coating production using plasma spray method
- Tez No: 966536
- Danışmanlar: PROF. DR. EŞREF AVCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Seramik kaplamalar üzerine yapılan çalışmaların bu kadar fazla olması, seramik kaplamaların önemini ortaya koymakla beraber giderilmesi gereken sorunların da çok fazla olduğunu göstermektedir. Getirdiği avantajlar; yüksek aşınma direnci, kimyasal kararlılık, korozyon ve oksidasyon direnci, yüksek sıcaklık dayanımı, düşük sürtünme katsayısı, düşük termal genleşme katsayısı, yüksek sertlik, buna karşılık problemleri; gevrek davranış, yapışma problemi, termal şok direncinin düşük olması şeklinde özetlenebilir. Bu çalışmanın amacı, sürekli fiber takviyesinin kompozit malzemelerde oluşturduğu avantajları, bu kez plazma spreyle üretilmiş seramik kaplamalarda elde etmektir. Uygulama alanı olarak seçilen kaplama türü termal bariyer amaçlı olan MgZrO3 olarak seçildiğinden, buna uygun olarak seçilebilecek takviye malzemesi de (sürekli fiber yada ince tel) yine yüksek sıcaklık dayanımı iyi olan malzemeler arasından seçildi. İnce Mo tel seçilmesindeki temel neden Mo telin yüksek ergime sıcaklığı, düşük termal genleşme katsayısı ve altlığın üzerine kolay sarılabilmesi için uygun kalınlıkta olmasıdır. Bu çalışmada, silindirik ve düz, tek tabaka ve çok tabakalı olmak üzere çeşitli kombinasyonlarda numuneler üretildi. Numuneler optik mikroskop, SEM, EDS, XRD teknikleriyle incelendi ve bu numunelere başta termal şok ve termal yorulma olmak üzere çeşitli deneyler ve karakterizasyonlar yapılarak tel takviyesinin kaplamada meydana getirdiği etkisi araştırıldı. Mo fiber uygulaması seramik matris üzerinde sıcaklık yükseldikçe çekme yerine basma gerilmeleri oluşturduğu için kaplamanın termal-mekanik özelliklerinde radikal bir artış meydana gelmiştir. Fiber takviyesiz MgZrO3 kaplama numuneleri altlıkla termal genleşme katsayıları farkı olması nedeniyle daha üretim aşamasında çatlak oluşturup, ısıl genleşme katsayılarındaki önemli farktan dolayı uyumsuzluk gösterip parçalanmıştır. Fiber takviyeli numuneler üretim aşamasında, sıyırma, ve termal yorulma deneyleri esnasında çok iyi bir kararlılık gösterip, herhangi bir hasar oluşturmamıştır. Ancak 1000oC gibi yüksek sıcaklıklardan suya daldırmak sureti ile yapılan termal şok deneylerinde, mikro çatlaklar oluşmuştur. Yapılan deneyler sonucunda tek, iki, üç ve dört tabakalı olarak üretilen sürekli fiber takviyeli numunelerde, tabaka sayısı arttıkça, malzemenin termal şok dayanımında artış gözlenmiştir. Yüksek sıcaklıklarda Mo fiber oksitlenerek kaplamalardan ayrılma sergilenmiştir.
Özet (Çeviri)
The number of studies related to ceramics coatings is enormous that indicates not only its importance but also shows the problems dealing with them. The ceramic coatings have some advantages like high wear resistance, chemical stability, corrosion and high temperature oxidation resistance, low friction coefficient, low thermal expansion coefficient and high hardness. However, they have some disadvantages like brittleness, adhesion difficulty and low thermal shock resistance. The aim of this study is to obtain the similar advantages of continuous fiber reinforcement in composite materials by using plasma spray technique in ceramic coatings. Thermal barrier MgZrO3 coating was selected as application area and reinforcement material was also chosen appropriate to this coating (i.e. continuous or thin wire to obtain high temperature resistance). Thin Mo wire has high melting point, low thermal expansion coefficient and high susceptibility on substrate. In this study, cylindrical and flat, mono-layer and multi-layer specimens were produced and these were exposed to thermal shock and thermal fatigue tests to investigate the effect of wire reinforcement on coating. Application of Mo fibre which forms compressive stress instead of tensile stress on the ceramic matrix with increasing temperature improves thermo-mechanical properties of the coating. Non fibre reinforcement MgZrO3 coatings spall off due to thermal expansion mismatch effect between coating and substrate at production stage. Fibre reinforcement samples exhibited a very good stability during thermal fatigue experiments and did not form any damage. However, microcracks formed during thermal shock experiments at 1000oC. As a result of this study, it was observed that continuous thin Mo fibre reinforcement has been increased the thermal shock resistance and improved mechanical properties of coatings. Mo fibers oxidized and delamination from the matrix has started above 1000 oC.
Benzer Tezler
- Enhancing cmas and hot corrosion resistance of ysz thermal barrier coatings via aluminium cold spray
Ysz termal bariyer kaplamaların aluminyum soğuk sprey yöntemi ile birlikte cmas ve sıcak korozyon dirençlerinin arttırılması
AHMED EMİN TOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FAİZ MUHAFFEL
- Plazma sprey yöntemiyle seramik kaplamanın egzoz borusu üzerine etkisi
The impact of the ceramic coating by plasma spray coating method on the exhaust pipe
SERHAT ŞAP
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANBEY HAZAR
- Plazma püskürtme tekniği ile magnezyum ve alaşımlarının TiO2 ve Al2O3 kaplanması ve korozyonu
TiO2 and Al2O3 coating and corrosion of magnesium and its alloys by plasma spray technique
TUĞBA BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF KAYALI
- Sprey atomizasyon destekli indüktif plazma yöntemiyle oksit ve oksit-dışı nanopartikül üretimi
Production of oxide and non-oxide nanoparticles via the method of spray atomization assisted inductive plasma
ABDULLAH SELİM PARLAKYİĞİT
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Katodik ark elektron metal iyon işlemi ile Ni–Ti sisteminde difüzyona bağlı faz oluşumlarının incelenmesi
Investigation of diffusion phase formations in Ni–Ti system via cathodic arc electron metal ion treatment
NAGİHAN SEZGİN
Doktora
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI