Alüminyum matrisli rGO takviyeli kompozitlerin üretimi
Production of aluminum matrix rGO reinforced composites
- Tez No: 866825
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN GÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Alüminyum, kimyasal sembolü Al olan, hafif, dayanıklı, genellikle gümüşmsi beyaz renkte olan bir metaldir. Bu metal, genellikle havacılık, otomotiv sektörü, inşaat malzemeleri, ambalaj endüstrisi ve birçok farklı endüstride yaygın olarak kullanılır. Alüminyumun başlıca özellikleri şunlardır: Hafiflik, dayanıklılık, esneklik, ısıl ve elektriksel özellikler, korozyona direnç ve geri dönüşüm. Alüminyum geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ambalaj endüstrisi, inşaat ve yapı endüstrisi, ulaşım sektörü, elektrik ve elektronik, gıda ve mutfak eşyaları gibi bir çok alanda kullanılmaktadır. Kompozit malzemeler, çeşitli malzemelerin bir araya getirilmesiyle oluşturulan, genellikle özelliklerini birleştirerek daha güçlü, daha hafif veya daha dayanıklı bir malzeme elde etmek için kullanılan yapı malzemeleridir. Bu malzemeler, iki temel bileşen üzerine kuruludur: Matris: Genellikle polimerik bir yapı olan matris, kompozit malzemelerdeki diğer malzemelerin bir arada tutulmasını sağlar. Bu matris malzemesi genellikle epoksi, polyester, vinil ester veya polietilen gibi maddelerden oluşur. Güçlendirici: Matris içinde yer alan malzemedir ve genellikle kompozitin dayanıklılığını ve mukavemetini artırmak için kullanılır. Karbon elyafı, cam elyafı, kevlar veya doğal lifler gibi malzemeler güçlendirici olarak kullanılabilir. Bu çalışma da toz metalursiji yönteminden faydalanarak alüminyum matrisli indirgenmiş grafen oksit (rGO) takviyeli kompozitler akım destekli sinterleme yöntemi ile (ECAS) üretilmiştir. Üretilen numulerde kullanılan alümiyumun ortalama tane boyutu 20 mikron olup 2 ile 5 tabakalı indirgenmiş grafen oksitler aracılı ile kompozit malzemeler elde edilmiştir. Bu amaçla saf alüminyum, %3, %8 ve %16 rGO katkılı kompozit malzemeler ECAS yöntemi ile 2000A/14 dk şartlarında üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin karekterizasyonu için taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X ışınları kırınım analizi (XRD) tekniklerinden faydalanılmıştır. Ayrıca kompozitlerin elektro kimyasal davranışlarını belirlemek amacıyla korozyon testi yapılmıştır. Artan rGO takviyesi ile homojen dağılıma sahip alüminyum matrisli kompozit yapılar elde edilmiştir. rGO fazının varlığı XRD analizi ile de doğrulanmıştır. Elektro kimyasal testler sonucunda artan rGO takviyesi ile korozyon dayanımının arttığı tespit edilmiştir. En yüksek korozyon dayanımına sahip malzemenin de %16 rGO içeren alüminyum matrisli kompozit malzeme ile elde edildiği ortaya konmuştur. Bununla birlikte kompozit malzemelerde en yüksek sertlik değeri %3 rGO içeren kompozit malzemede olduğu, aşınma dayanımı ve sürtünme katsayısı açısından ise optimum sonuca yine en düşük grafen oksit içeren (%3 rGO) kompozit malzemede ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Aluminium, chemical symbol Al, is a lightweight, durable metal, usually silvery-white in colour. This metal is widely used in aerospace, automotive, building materials, packaging and many other industries. The main properties of aluminium are: Light weight, strength, flexibility, thermal and electrical properties, corrosion resistance and recycling. Aluminium has a wide range of uses. It is used in many areas such as packaging industry, construction and building industry, transport sector, electrical and electronics, food and kitchenware. Composite materials are building materials created by combining various materials, usually used to obtain a stronger, lighter or more durable material by combining their properties. These materials are based on two basic components: Matrix: The matrix, which is usually a polymeric structure, ensures that other materials in composite materials are held together. This matrix material usually consists of materials such as epoxy, polyester, vinyl ester or polyethylene. Reinforcement: It is the material contained in the matrix and is usually used to increase the durability and strength of the composite. Materials such as carbon fibre, glass fibre, kevlar or natural fibres can be used as reinforcement. In this study, reduced graphene oxide (rGO) reinforced composites with aluminium matrix were fabricated by using powder metallurgy method by current assisted sintering (ECAS). The average grain size of aluminium used in the produced samples is 20 microns and composite materials were obtained by means of 2 to 5 layers of reduced graphene oxides. For this purpose, pure aluminium, 3%, 8% and 16% rGO doped composite materials were produced by ECAS method under 2000A/14 min conditions. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analysis (XRD) techniques were used for the characterisation of the composites. Corrosion tests were also carried out to determine the electrochemical behaviour of the composites. Aluminium matrix composite structures with homogeneous distribution were obtained with increasing rGO reinforcement. The presence of rGO phase was also confirmed by XRD analysis. As a result of electro chemical tests, it was determined that corrosion resistance increased with increasing rGO reinforcement. It was revealed that the material with the highest corrosion resistance was obtained with aluminium matrix composite material containing 16% rGO. However, the highest hardness value in composite materials was found in the composite material containing 3% rGO, while the optimum result in terms of wear resistance and friction coefficient was reached in the composite material with the lowest graphene oxide content (3% rGO).
Benzer Tezler
- Development of polypropylene composite materials reinforced with reduced graphene oxide and talc for automotive applications
Otomotiv uygulamaları için indirgenmiş grafen oksit ve talk ile takviye edilmiş polipropilen kompozit malzemelerin geliştirilmesi
İREM DÜZENLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Bilyeli dövmenin yarı-katı döküm tekniği ile üretilmiş indirgenmiş grafen oksit katkılı aa1070 kompozitinin özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of shot peening on the properties of aa1070 composite with reduction graphene oxide manufactured by semi-solid casting technique
İREMNUR BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ VAROL
DOÇ. DR. MEHMET FAHRİ SARAÇ
- Uçucu kül içeren alüminyum matrisli kompozit üretimi, özellikleri ve mikroyapı karakterizasyonu
Fabrication and microstructure characterization of fly ash containing aluminyum matrix composites
SEDAT KOLUKISA
Doktora
Türkçe
1999
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET TOPUZ
- AL2O3 takviyeli alüminyum matrisli kompozit üretimi, mekanik ve fiziksel özellikleri ile mikroyapı karakterizasyonu
AL2O3 particle reinforced metal matrix composites: Fabrication and properties
SEDAT DENİZ
Doktora
Türkçe
2000
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TOPUZ
PROF. DR. İBRAHİM UZMAN
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Alüminyum esaslı SiC partikül takviyeli metal matrisli kompozit malzemelerin darbe davranışlarının incelenmesi
Investigation of impact behaviours of aluminium based SiC particle reinforced metal matrix composite materials
RECEP EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SEDAT ÖZDEN