The self-standing, malleable doughs of advanced ceramics facilitate low-number production and prototyping on a benchtop
Tezgah üstü, düşük miktarda üretim ve prototiplemeyi kolaylaştıran ileri seramik şekillendirilebilir hamurların tasarımı
- Tez No: 894852
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGE AKBULUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Seramikler, yüksek termal stabiliteleri, dayanıklılıkları ve kimyasal dirençleriyle öne çıkarak zorlu uygulama alanlarında kullanım için ideallerdir. Bununla birlikte, bu arzu edilen özellikler çoğu zaman seramiklerin nete yakın şekillendirilmesini engeller. Şu anda, ileri seramikler için hızlı prototipleme ve düşük hacimli üretim sistemleriyle uyumlu, maliyet ve enerji açısından verimli işleme yollarının eksikliği bulunmaktadır. Seramiklere özel olarak uyarlanmış alternatif yöntemlere acil bir ihtiyaç vardır. Son zamanlarda ileri seramiklerden elle şekillendirilebilir hamurların hazırlanışını gösterdik. Bu hamurlar, sulu bir süspansiyona tek bir katkı maddesinin eklenmesiyle üretilmekte, iki dakikadan kısa bir sürede elle şekillendirilebilmekte veya kalıplanabilmektedir. Tek katkı maddesi, homojen koagülasyonu sağlayarak seramik parçacıkları arasında polimer köprülenmesini indükleyen graftlı rastgele bir kopolimerdir. Hamurlardan elde edilen yeşil gövdeler, kısa bir kurutma süresinin ardından tezgah üstü CNC'de nete yakın şekillendirilebilir. Elle şekillendirilebilen bu hamurlar seramiklerin işlenmesinde önemli bir fırsat sunmaktadır; 10 N'nin altındaki kuvvetlerle işlenebilmekte ve potansiyel olarak atık ve hatalı numuneler bu sayede tamamen geri dönüştürülebilmektedir. Bu, malzeme kaybının önlenmesini, zaman ve enerji açısından verimli işlemeyi de mümkün kılmaktadır. Mevcut kurulumların kullanılmasıyla birlikte bu yöntem, ileri seramikler için düşük hacimli üretim ve prototip oluşturmada devrim yaratabilir. Bu tezde, bu hamurların malzeme portföyünü oksitlerden çok bileşenli nitrür içeren ileri seramik sistemlerine genişlettim. Ayrıca alüminanın CNC ile işlenmesini, bu tekniğin standardizasyonunu sağlayacak şekilde parametrelendirdim ve bu tekniğin, malzeme bilgisi olmayan veya minimum düzeyde olan işletmeler tarafından uyarlanmasının önünü açtım.
Özet (Çeviri)
Ceramics stand out for their long-term durability, high thermal stability, strength, and chemical resistance, making them ideal for extreme applications. However, these desirable properties often pose challenges in the near-net shaping of ceramics. Currently, there is a lack of cost- and energy-effective processing routes for advanced ceramics that align with rapid prototyping and low-volume manufacturing setups. There is a pressing need for alternative methods tailored specifically for ceramics. Recently, we have shown the preparation of self-standing, malleable doughs of advanced ceramics. These doughs are generated through the introduction of a single additive in an aqueous suspension and in under two minutes, they can be shaped by hand or pushed into a mold. The single additive is a grafted random copolymer that induces polymer bridging among ceramic particles leading to homogeneous coagulation. After a short period of drying, the green bodies can be near-net shaped at a benchtop CNC. The self-standing, malleable doughs represent a significant opportunity in ceramic processing, they can be machined with forces that are below 10 N and potentially, the waste and faulty samples can be recycled fully. This enables no material leak, time- and energy-efficient processing; along with the use of existing setups, the method can revolutionize low-number manufacturing and prototyping for advanced ceramics. In this thesis, I expanded the materials portfolio of these doughs from oxides to a multi-component nitride. In addition, I parameterized the machining of alumina to serve standardization of this processing technique and paved the way for adaptation of this technique by the establishments with no or minimum materials domain knowledge.
Benzer Tezler
- Surface structuring of advanced materials at room temperature on a benchtop
Tezgâh üstü, oda sıcaklığında gelişmiş malzemelerin yüzey yapılandırması
ELİF FERLİGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGE AKBULUT
- Improvement of the integrity of self standing nickel nanowire structures produced with AAO template method
AAO şablon metodu ile üretilen kendi kendini taşıyan nikel nanotellerin bütünlüğünün iyileştirilmesi
ÖZDEN GÜNEŞ YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Self-standing graphene papers decorated with metal oxide nanostructures: Preparation and application in electrochemical capacitors
Metal oksit nanoyapıları ile kaplanmış serbestçe durabilen grafen elektrotlar: Hazırlanması ve elektrokimyasal kapasitörler için uygulamaları
TUĞÇE BEYAZAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
EnerjiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR ÜNAL
- Self-fulfilling policy:the expert politics of academic research and NGO advocacy among the dom in Turkey, Jordan and Lebanon
Başlık çevirisi yok
BÜŞRA EZGİ DURMAZ
- Comparison of the effects of self-myofascial release and combined core stabilization exercises in physiotherapy and rehabilitation students with low back pain
Bel ağrısı olan fizyoterapi ve rehabilitasyon öğrencilerinde self myofasyal gevşeme ile kombine uygulanan kor stabilizasyonegzersizlerinin etkilerinin karşılaştırılması
UFUK DOĞANCALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizyoterapi ve RehabilitasyonYeditepe ÜniversitesiSpor Fizyoterapisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERYAL SUBAŞI