Investigation of the Effect of Al2O3 Reinforcement Ratio on the Heat Conduction Coefficient of Waste Aluminum Metal Matrix Composite Materials

Abstract

Atık Alüminyum Metal Matrisli Kompozit Malzemelerde Al2O3 Takviye Oranının Isı İletim Katsayısına Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, matris malzemesi olarak geri dönüşümden faydalanılarak atık içecek kutuları kullanılmıştır. Üretimi yapılan metal matrisli kompozit malzemenin (MMK) içerisine takviye elemanı olarak Al2O3 nano partikül kullanılmıştır. Metal matrisli nanopartikül takviyeli kompozit (MMNK) üretiminde Al2O3 takviye oranı ağırlıkça %0,5, %1, %1,5 belirlenmiş olup, karıştırmalı döküm yöntemi kullanılarak deney numuneleri hazırlanmıştır. Takviye oranındaki değişimlerin kompozit malzemenin termal özelliklerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Alüminyum matris içerisindeki Al2O3 takviye oranlarının artmasıyla kompozit malzemenin termal iletkenlik değerlerinin orantılı olarak azaldığı görülmüştür.

Keywords

• karıştırmalı döküm yöntemi
• atık alüminyum
• termal iletkenlik
• kompozit malzeme
• Alumina

References

1. 1. Chan, R.W., Haasen, P., Kramer, E.J.,, Structure and properties of composites. Materials Scienceand Technology, 1993. 13: p. 1-339.
2. 2. Garg, P., et al., Advance research progresses in aluminium matrix composites: manufacturing & applications. 2019. 8(5): p. 4924-4939.
3. 3. Şahin, Y., Kompozit Malzemelere Giriş. 2000, Ankara: Gazi Kitabevi.
4. 4. ATEŞ, S. and İ. UZUN, SiC ile Güçlendirilmiş Al2014 Matrisli Kompozitin Isıl İletkenliği Üzerine Matrise İlave Edilen Mg’un Etkisi. Journal of Engineering Technological Sciences, 2014: p. 2.
5. 5. Zweben, C., Advances in composite materials for thermal management in electronic packaging. JOM, 1998. 50(6): p. 47-51.
6. 6. Flaquer, J., et al., Effect of diamond shapes and associated thermal boundary resistance on thermal conductivity of diamond-based composites. J Computational Materials Science, 2007. 41(2): p. 156-163.
7. 7. Nogales, S. and H.J. Böhm, Modeling of the thermal conductivity and thermomechanical behavior of diamond reinforced composites. International Journal of Engineering Science, 2008. 46(6): p. 606-619.
8. 8. Polat, S., Alüminyum matrisli farklı seramik takviyeli kompozitlere grafen ilavesinin termal ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi. 2020, Doktora Tezi, Karabük Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Karabük, 131-132.

9. 9. Gardea, F. and D.C. Lagoudas, Characterization of electrical and thermal properties of carbon nanotube/epoxy composites. Composites Part B: Engineering, 2014. 56: p. 611-620.
10. 10. Tiwari, J.K., et al., Evaluation of mechanical and thermal properties of bilayer graphene reinforced aluminum matrix composite produced by hot accumulative roll bonding. Journal of Alloys Compounds, 2019. 801: p. 49-59.
11. 11. Zhu, C., et al., Process optimization, microstructure characterization and thermal properties of mesophase pitch-based carbon fiber reinforced aluminum matrix composites fabricated by vacuum hot pressing. Composites Part B: Engineering, 2021. 215: p. 108746.