Grafen ve seramik partikül takviyeli titanyum matrisli hibrit kompozitin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: CANTEKİN KAYKILARLI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hasibe Aygül Yeprem
Eş Danışman: Deniz Uzunsoy
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada Al2O3, CeO2 ve fonksiyonelleştirilmiş grafen gibi farklı takviye elemanları kullanılarak Titanyum (Ti) matrisli kompozitlerin ve Ti matrisli hibrit kompozitlerin toz metalürjisi yöntemi ile üretimi gerçekleştirilmiştir Üretimi gerçekleştirilen numunelerin mikroyapısal, mekanik, tribolojik özellikleri ile korozyon davranışları incelenmiştir. Çalışma dört faklı bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, farklı üretim yöntemleri ve proses kontrol ajanları kullanılarak ağırlıkça (ağ.) %5 ve 10 Al2O3 takviyeli Ti matrisli kompozitler üretilmiş ve elde edilen sonuçlarla birlikte en iyi üretim yöntemi bulunmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında ise ağ. %5 Al2O3 ve ağ. %1, 2 ve 3 oranında CeO2 ile takviye edilmiş Ti matrisli hibrit kompozitler üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Çalışmanın bir diğer aşamasında ise ağ. %1, 3 ve 5 oranında farklı partikül boyutlarında Al2O3 ile takviye edilmiş Ti matrisli kompozitlerin üretim ve karakterizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk üç kısmında üretilen kompozitler içerisinde en iyi özelliklere sahip numune ağ. %3 mikron altı Al2O3 takviyeli numune olarak tespit edilmiş ve fonksiyonelleştirilmiş grafen takviyeli Ti matrisli hibrit kompozit üretimi için başlangıç numunesi olarak seçilmiştir. Çalışmanın son kısmında ise ağ. %3 mikron altı Al2O3 ve ağ. %0,1, 0,3 ve 0,5 fonksiyonelleştirilmiş grafen takviyeli Ti matrisli hibrit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmamız kapsamında en iyi üretim yöntemi olarak, kullanılacak tozların ultrasonik karıştırma yardımıyla etil alkol içerisinde dağıtılması sonrası mekanik alaşımlama işlemine tabi tutulduğu yöntem olarak tespit edilmiştir. Üretilen numuneler içerisinde en yüksek yoğunluk, hacimsel değişim ve en yüksek sertlik değerleri sırasıyla %102,62,-%42,84 ve 1086,4 HV1 değeri ile ağ. %3 mikron altı Al2O3 ve ağ. %0,5 fonksiyonelleştirilmiş grafen takviyeli numunede elde edilmiştir. En düşük özgül aşınma oranı 5 x 10-5 mm3/Nm olarak ağ. %3 mikron altı Al2O3 ve ağ. %0,1 fonksiyonelleştirilmiş grafen takviyeli numunede bulunurken, kompozitler içerisinde en yüksek basma dayanımı ağ. %5 Al2O3 takviyeli, proses kontrol ajanı olarak ağ. %3 stearik asit kullanılan numunede 465,41 MPa olarak tespit edilmiştir. Korozyon testleri sonucunda ise katkısız Ti numunesi 1,248 x 10-2 mil/yıl (mpy) ile en düşük korozyon hızına sahip numune olarak bulunmuştur.