Titanyum/Grafen İkili Toz Takviyeli Al2O3 Matrisli Kompozitlerin Üretimi ve Karakterizasyonu

---

Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SAMET YAVUZ

Danışman: Mevlüt Gürbüz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada toz metalurjisi yöntemiyle alümina matrise titanyum ve grafen takviyeleri yapılarak monolitik alümina, Al2O3-Ti ve Al2O3-Ti-Gr kompozitleri üretilmiştir. Farklı oranlarda yapılan Ti ve Gr takviyelerinin yoğunluk, sertlik, kırılma tokluğu, basma dayanımı ve aşınma dayanımı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan ön deneylerde şekillendirme basıncı olarak 100 bar basınç ve sinterleme prosesi için Ar gaz atmosferinde 10 oC/dk ısıtma oranı, 1550 oC sıcaklık ve 2 saat bekleme süresi optimum değerlerin elde edildiği parametreler olarak belirlenmiştir. Al2O3-Ti kompozitlerinde en uygun takviye oranı %0.5 Ti takviyeli AT005 numunesi olarak belirlenmiştir. Yapılan deneylerde %94 yoğunluk, 14,84 GPa sertlik 7,37 MPa.m1/2 kırılma tokluğu, 1207 MPa basma dayanımı, 4,43x10-5 mm3/Nm aşınma oranı sonuçları ile en yüksek değerler elde edilmiştir. Artan Ti takviye oranıyla mekanik özelliklerin olumsuz etkilendiği belirlenmiştir. Al2O3-Ti-Gr kompozitinde Ti oranı (%0.5) sabit tutulmuş ve en uygun takviye oranı %0.05 Gr takviyeli ATG0005 numunesi olarak belirlenmiştir. Yapılan deneylerde %94 yoğunluk, 19,77 GPa sertlik, 8,15 MPa.m1/2 kırılma tokluğu, 1285 MPa basma dayanımı, 1,07x10-5 mm3/Nm aşınma oranı sonuçları ile hem monolitik hem de Ti takviyeli numunelere kıyasla en yüksek değerler elde edilmiştir. Artan Grafen takviye oranıyla mekanik özelliklerin azaldığı belirlenmiştir. Bunun yanı sıra yapılan SEM ve XRD analizleri ile kompozitlerin mikroyapı analizleri yapılmış ve en yüksek sonuçların elde edildiği karışımlarda tane yapıları, porozite, homojen dağılım yapıları doğrulanmıştır.