Grafen-silisyum nitrür partikül takviyeli kalsiyum fosfat matrisli hibrit kompozitlerin üretimi ve mekanik davranışlarının incelenmesi

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tez Danışmanı: Mevlüt Gürbüz

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Bu çalışmada toz prosesleri kullanılarak HAP matris fazı, HAP-GNT, HAP-SN partikül takviyeli kompozitler ile HAP-GNT-SN hibrit kompozitler katı hal ve indüksiyon sinterleme yöntemleri ile üretilmiştir. Farklı partikül takviyelerinin kompozitlerin yoğunluğuna, sertliğine, basma dayanımına, aşınma davranışına etkisi incelenmiştir. HAP’ın katı hal sinterleme yöntemiyle en iyi sinterleme şartları en uygun parametre 1200°C ve 2 saat olarak belirlenmiştir. Katı hal sinterleme ile sinterlenmiş HAP-GNT kompozitler için maksimum basma dayanımı (220 MPa) ve en yüksek sertlik (6.5 GPa) ağ.1% grafen içeren kompozitte elde edilmiştir. Artan grafen oranıyla kütle kaybı aşınma sonrası azalmıştır. HAP-SN kompozitler için bu yöntemle tekrarlanabilir sonuçlar alınamamış numuneler çarpılmıştır. İndüksiyonla sinterleme çalışamaları sonuçlarından ise HAP-SN kompozitler sinterlenebilmiştir. Ağ.%1 SN takviyeli HAP numunelerde en yüksek basma mukavemeti (92 MPa), 1300 HV sertlik ve minimum kütle kaybı görülmüştür. İndüksiyonla sinterlenmiş HAP-SN-GNT hibrit kompozitlerin sonuçlarından; en yüksek basma dayanımı (125 MPa) ağ.%0.25 GNT-ağ.%1 SN kompozisyonu için elde edilmiştir. Sertlik değeri ise 1300 HV’nin üzerine çıkmış, sabit grafen içeren kompozitler için artan SN ile kütle kaybı azalmıştır. Yapılan SEM ve EDX analizi ile yapıda GNT ve SN’nin bulunduğu doğrulanmıştır.