Elektrodepozisyon metoduyla Ni-B/SnO2 kompozit kaplamaların kristal yapısının ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of crystal structure and mechanical properties of Ni-B/SnO2 composite coatings by electrodeposition method
- Tez No: 986350
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ATAKAN AKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, bakır altlık üzerine farklı bor içeriği ve SnO₂ katkı oranlarına sahip Ni-B/SnO₂ nanokompozit kaplamalar elektrodepozisyon yöntemiyle üretilmiş ve mikroyapısal, kristalografik ve tribolojik özellikleri araştırılmıştır. SEM analizleri düşük katkı oranlarında homojen ve kompakt bir yüzey morfolojisi gösterirken, yüksek katkı oranlarında aglomerasyon ve düzensizlikler gözlenmiştir. EDS sonuçları, kaplamaların ana fazının Ni olduğunu doğrulamış ve SnO₂'nin %0,07–0,19 aralığında matrise ko-birikim yaptığını ortaya koymuştur. XRD analizleri, saf nikelde 21,34 nm olan ortalama tane boyutunun N3 serisinde %75 küçülerek 5,30–7,75 nm aralığına düştüğünü, dislokasyon yoğunluğunun ise saf nikele kıyasla 8–16 kat arttığını göstermiştir. Bu yapısal değişimler tribolojik performansa doğrudan yansımıştır. Saf nikelin özgül aşınma hızı 0,002084 mm³/N·m iken, N3B1S numunesinde yaklaşık %89 iyileşme ile 0,000232 mm³/N·m, N6B4S numunesinde ise yaklaşık %84 iyileşme ile 0,000343 mm³/N·m olarak bulunmuştur. Ayrıca SnO₂ katkısı olmayan N6B numunesi de %79 iyileşme ile öne çıkmıştır. Buna karşın yüksek katkı oranlı numunelerde aşınma hızları saf nikele kıyasla ciddi artış göstermiştir; örneğin N6B8S (0,001707 mm³/N·m) ve N9B1S (0,001775 mm³/N·m) numunelerinde performans yaklaşık 3 kat daha kötü bulunmuştur. Sonuçlar, düşük ve orta SnO₂ katkılarının (özellikle N3B1S, N6B4S ve N9B2S) Ni-B kaplamaların aşınma direncini belirgin şekilde artırdığını, yüksek katkı oranlarında ise aglomerasyon ve yapısal kusurlar nedeniyle performansın zayıfladığını ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, Ni-B/SnO₂ nanocomposite coatings with different boron contents and SnO₂ additions were successfully fabricated on copper substrates by electrodeposition, and their microstructural, crystallographic, and tribological properties were systematically investigated. SEM analyses revealed a homogeneous and compact surface morphology at low additive contents, whereas agglomeration and irregularities were observed at higher contents. EDS results confirmed that Ni was the primary phase of the coatings and that SnO₂ co-deposited into the matrix within the range of 0.07–0.19 wt.%.XRD analyses showed that the average grain size of pure Ni (21.34 nm) decreased by about 75% in the N3 series, reaching 5.30–7.75 nm. In parallel, the microstrain values increased approximately three- to four-fold (12.3–18.1×10⁻³), while the dislocation density was found to be 8–16 times higher (16.6–35.6×10⁻³ nm⁻²) than that of pure Ni. These structural changes were directly reflected in the tribological performance.The specific wear rate of pure Ni was determined as 0.002084 mm³/N·m, whereas the N3B1S coating exhibited the best performance with an approximately 89% reduction (0.000232 mm³/N·m). Similarly, N6B4S displayed an 84% improvement (0.000343 mm³/N·m), and even the SnO₂-free N6B coating achieved a 79% reduction in wear rate. In contrast, coatings with higher SnO₂ contents showed significantly deteriorated performance; for example, N6B8S (0.001707 mm³/N·m) and N9B1S (0.001775 mm³/N·m) demonstrated nearly threefold higher wear rates than pure Ni. Overall, the results indicated that low to moderate SnO₂ additions (particularly N3B1S, N6B4S, and N9B2S) markedly improved the wear resistance of Ni-B coatings, whereas excessive additions led to agglomeration, microstructural defects, and subsequent deterioration in tribological properties.
Benzer Tezler
- İçten yanmalı motorların sürtünmeli yüzeyleri için elektrodepolama metoduyla Ni-B/TiC nanokompozit kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Ni-B/TiC nanocomposite coatings by electrodeposition method for friction surfaces of internal combustion engines
ERSİN ÜNAL
Doktora
Türkçe
2022
Otomotiv MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR YAŞAR
- CoNi/Cu süperörgülerinin elektrodepozisyonu ve magnetorezistans özellikleri
Electrodeposition and magnetoresistance properties of CoNi/Cu superlattices
ELİF ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜRSEL ALPER
- Graphene reinforcement of nickel-cobalt matrix nanocomposites by different type of current electrodeposition
Grafen takviyeli nikel-kobalt matriksli nanokompozitlerin farklı akım türüyle elektrodepozisyonu
AYNUR ÜSTÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji MühendisliğiYıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN OKUYUCU
- Co-Cu alaşım filmlerinin elektrodepozisyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Electrodeposition and characterisation of Co-Cu alloy films
MÜRŞİDE ŞAFAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MÜRSEL ALRER
- Co/Cu süperörgülerin elektrokimyasal olarak üretilmesi ve yapısal ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MÜRŞİDE ŞAFAK HACIİSMAİLOĞLU
Doktora
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜRSEL ALPER