RF magnetron saçtırma tekniği ile AISI440C çeliğe yapılan ara tabakasız ve ara tabakalı MoS2 ince film kaplamaların tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Determination of the tribological properties of the coatings of non-interlayered and interlayered MoS2 thin film coatings on AISI440C steel substrate by RF magnetron sputtering technique
- Tez No: 593616
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RECAİ FATİH TUNAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında; rulman bilyaları, valfler, petrol pompaları, kesici takımlar, yaylar, kam, makas, cerrahi ve dişçilik aletlerinde tercih edilmekte olan, AISI440C çeliğinin sürtünme ve aşınma kaynaklı kayıplarının azaltılması, malzemenin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu sebeple; AISI440C çeliği matris malzemeler, kayma sırasında düşük sürtünme ve aşınma sergileyen MoS2 ince filmlerle kaplanmıştır. Radyo Frekans Magnetron Saçtırma (RF magnetron sputtering) tekniği kullanılarak; ara tabakasız ve Ti/Cr ara tabakalı MoS2 ince filmler, AISI440C çelik matris malzemeler üzerinde, farklı kaplama parametreleriyle biriktirilmiştir. Kaplamalar sırasında değiştirilen kaplama parametreleri; matris biriktirme sıcaklığı ve RF saçtırma gücü farklılıklarıdır. Farklı parametrelerde kaplanmış filmlerin kalınlıkları, SEM taramalı elektron mikroskop kullanılarak, her bir numune için yan kesitlerinden ölçülmüştür. Kaplamalar sonrasında numunelerin yüzey topografyası, taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak farklı büyütmeler için gözlemlenmiş, kaplama kalınlıklarının kompozisyon ve yapısı enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ile noktasal analiz edilmiştir. Her bir parametrede biriktirilen kaplamaların sertlik ve elastisite modülleri, nanoindentasyon sistemi kullanılarak belirlenmiştir. Farklı parametrelerde biriktirilen kaplamalı numunelerin tribolojik özelliklerini belirlemek için, nano tribometer aşınma test cihazı kullanılmıştır. Kuru atmosfer ortamında numunelere farklı yükler ve hızlar uygulanarak, numunelerin aşınma testlerine ait sürtünme katsayısı-yol ilişkisini gösteren veriler elde edilmiş, atmosfer ortamındaki ortalama sürtünme katsayısı, aşınma miktarları ve aşınma iz genişliklerine ulaşılmıştır. Ara tabakasız ve ara tabaka kaplamalı numunelerin aşınma oranları karşılaştırılmış, ara tabaka ve kaplama parametrelerinden matris kaplama sıcaklığı, RF saçtırma gücü değişikliklerinin tribolojik özellikleri nasıl değiştirdiği yorumlanabilmiştir. Tribolojik olarak en uygun kaplama çifti parametresinin optimizasyonu sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis; It is aimed to reduce the friction and wear losses of AISI440C steel, which is preferred in bearing balls, valves, oil pumps, cutters, springs, cams, scissors, surgical and dental instruments. Therefore; the AISI440C substrates are coated with thin films MoS2 which exhibit low friction and wear. Thin films with and without intermediate layer Ti/Cr on AISI440C steel substrates were deposited using RF Magnetron Sputtering technique with different coating parameters. Substrate deposition temperature and RF sputtering power differences are one of the coating parameters that are changed. The thicknesses of the films were measured from their side sections using a SEM microscope. After coating the surface topography of the samples was observed for different magnifications. The composition and structure of coating thicknesses were analyzed by energy dispersive spectroscopy (EDS). The hardness and elasticity modules of these coatings were determined using the nano indentation system. To determine the tribological properties of coated samples, a nano tribometer wear tester was used. By applying different loads and velocities to the samples in dry atmosphere environment, data showing friction coefficient-distance relation of wear tests have been obtained, average friction coefficient, wear amounts and wear trace widths have been reached. With tribological tests; wear rates of samples were compared. Intermediate layer usage, substrate deposition temperature and RF sputtering power changes can be interpreted as how they affect the tribological properties. Tribological optimization of the most appropriate coating pair parameter is provided.
Benzer Tezler
- RF magnetron saçtırma tekniği ile üretilen çinko oksit ve galyum katkılı çinko oksit ince filmlerin fiziksel özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of the physical properties of zinc oxide and gallium doped zinc oxide thin films sputtered by RF magnetron technique
MURAT DELİORMANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ERTÜRK
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAKBULE TERLEMEZOĞLU BİLMİŞ
- RF magnetron saçtırma tekniği ile tek adımlı CIGSe filmlerin optimizasyonu ve katkılanması
Optimization and doping of one-step CIGSe films by RF magnetron sputtering technique
EMİR ENÖNLÜ
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ SÜHEYLA KÜRKÇÜOĞLU
- RF saçtırma yöntemi ile InXGa1-XN üçlü bileşiğinin ince film olarak büyütülmesi ve karakterisitik özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi
Growth of InXGa1-XN ternary compound as thin film by RF magnetron sputtering technique and investigation of characteristic properties with experimental analysis
ERMAN ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUTLU KUNDAKÇİ
- Magnetron saçtırma ve elektrokimyasal anotlama teknikleri ile elde edilen TiO2 nanoyapıların üretimi, karakterizasyonu ve fotokatalitik uygulamaları
Production, characterization and photocatalytic applications of TiO2 nanostructures derived from magnetron sputtering and electrochemical anodization techniques
EMİNE BAŞALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ÇELİK
- Metal oksit ince filmlerin saçtırma tekniği ile üretimi karakterizasyonu ve gaz sensörü uygulamalarının araştırılması
Production and characterization of metal oxide thin films by sputtering technique and investigation of gas sensor applications
FATİH ŞENASLAN
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK