Grafen-Si3N4 takviyeli Ti6Al4V köpük matrisli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖMÜR EKREM GÜNTÜRK

Danışman: Mevlüt Gürbüz

Özet:

Bu çalışmada; Ti6Al4V köpükler ve Ti64-Si3N4, Ti64-grafen ve Ti64-Si3N4-grafen kompozit köpükler hacimce %70 oranında gözenekliliğe sahip olacak şekilde toz metalürjisi ve boşluk tutucu yöntemiyle üretilmiştir. Si3N4 (ağırlıkça %1, %3, %5 ve %7), grafen (ağırlıkça %0,05, %0,10, %0,15, %0,30, %0,45 ve %0,60) takviye oranlarının ayrı ayrı ve birlikte kompozit köpüklerin % bağıl yoğunluk oranı, % gözeneklilik oranı, basma dayanımı, tokluk, vickers sertlik ve mikro yapı özelliklerine etkisi kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Elde edilen Ti64-Si3N4 kompozit köpüklerin basma dayanımındaki en yüksek artış takviyesiz Ti64 köpüklere kıyasla %35,34 oranında artışla %1 Si3N4 takviyeli Ti64-Si3N4 kompozit köpüklerde görülmüştür. Takviye oranının artmasıyla Si3N4'ün topaklanma eğilimi göstermesi ve yapının gevrekleşmesiyle basma dayanımının giderek azaltığı görülmüştür. En iyi sertlik değeri Ti64 köpüklere kıyasla %111,60 artışla %7 Si3N4 takviyeli Ti64 matrisli kompozit köpüklerde elde edilmiştir. Ti64-grafen kompozit köpüklerin basma dayanımıdaki en yüksek artış takviyesiz Ti64 köpüklere kıyasla %86,97 oranında artışla %0,15 grafen takviyeli Ti64-grafen kompozit köpüklerde görülmüştür. Takviye oranının artmasıyla grafenin topaklanma eğilimi göstermesi ve grafenin katı yağlayıcılık özelliği göstererek taneler arası kaymayı kolaylaştırması nedeniyle basma dayanımının giderek azaldığı görülmüştür. En iyi sertlik değeri Ti64 köpüklere kıyasla %26,08 artışla %0,05 grafen takviyeli Ti64 matrisli kompozit köpüklerde elde edilmiştir. Ti64-Si3N4-grafen hibrit kompozit köpüklerin basma dayanımındaki en yüksek artış takviyesiz Ti64 köpüklere kıyasla %5,46 oranında artışla %1 Si3N4 ve %0,05 grafen takviyeli Ti64-Si3N4-grafen kompozit köpüklerde görülmüştür. %1 Si3N4 takviyesinin sabit tutularak grafen takviye oranının artırıldığı diğer hibrit kompozit köpüklerde basma dayanımı giderek azalmıştır. En iyi sertlik değeri Ti64 köpüklere kıyasla %21,88 artışla %1 Si3N4 ve %0,10 grafen takviyeli hibrit kompozit köpüklerde elde edilmiştir.