Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi

Mahmut Can Şenel

Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi

Öz

Bu çalışmada, toz metalürjisi prosesi kullanılarak çok katmanlı karbon nanotüp takviyeli alüminyum esaslı kompozit malzemeler üretilmiştir. Karbon nanotüp katkı oranının (ağırlıkça %0.15, 0.30 ve 0.45) alüminyum esaslı kompozitlerin mikroyapısı, deneysel yoğunluğu, gözenekliliği, basma dayanımı ve Vickers sertliği üzerine olan etkisi incelenmiştir. Toz metalürjisi yöntemi; karıştırma, ultrasonik dağıtma, kurutma, süzme, sinterleme ve şekillendirme işlemlerinden oluşmaktadır. Numunelerin kristal yapısı ve mikroyapısı X-ışını kırınımı cihazı ve taramalı elektron mikroskobuyla incelenmiştir. En iyi mekanik özellikler ağırlıkça %0.3 karbon nanotüp katkılı alüminyum esaslı kompozit yapıda elde edilmiştir. Test sonuçlarına göre; saf alüminyuma kıyasla ağırlıkça %0.3 katkılı alüminyum esaslı kompozitin basma dayanımının ~%72. Vickers sertliğinin ~%38 ve deneysel yoğunluğunun ~%2 oranında iyileştiği tespit edilmiştir. Ağırlıkça %0.30 katkı oranının üzerinde ise taramalı elektron mikroskobu altında gözlemlenen karbon nanotüplerin topaklanması sebebiyle Al-KNT kompozitlerin mekanik dayanımının kötüleştiği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

References

Şenel, M.C., Gürbüz, M. ve Koç, E., (2015). Grafen Takviyeli Alüminyum Matrisli Yeni Nesil Kompozitler. Mühendis ve Makina Dergisi, 56(669):36-47.
Şahin, İ., (2014). Alüminyum Matrisli Kompozit Malzemelerin Matkap ile Delinmesi Konusunda Yapılan Çalışmaların İncelenmesi. Mühendis ve Makina Dergisi, 55(649):9-16.
Şahin, Y., (2006). Kompozit Malzemelere Giriş. Ankara: Seçkin Yayınevi.
Şenel, M.C, Gürbüz, M. ve Koç, E., (2017). Grafen Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Üretimi ve Karakterizasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(8):974-978, DOI:10.5505/pajes.2017.65902.
Öztop, B. ve Gürbüz, M., (2018). Investigation of Properties of Composites Produced from Waste Aluminum with Si3N4 Reinforcement. Technological Applied Sciences, 13(1):57-66.
Gürbüz, M., (2018). Atık İçecek Kutularından Üretilmiş Alüminyumun Mekanik Özelliklerine Soğuk İşlemin Etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 20(58):28-35, DOI:10.21205/deufmd. 2018205803.
Chawla, K.K., (2006). Composite Materials, New York: Springer.
Koli, D.K., Agnihotri, G., and Purohit, R., (2012). Advanced Aluminium Matrix Composites: the Critical Need of Automotive and Aerospace Engineering Fields. Materials Today: Proceedings, 2(4-5):3032-3041, DOI: 10.1016/j.matpr.2015.07.290.

Macke, A., Schultz, B.F., and Rohatgi, P., (2012). Metal Matrix Composites Offer the Automotive Industry an Opportunity to Reduce Vehicle Weight. Improve Performance. Advanced Materials&Proceedings, vol:170, pp:19-23.
German, R.M., (2005). Powder Metallurgy and Particulate Materials Processing. New Jersey:Princeton University Press, pp:221.
Dieter, G.E., (1988). Mechanical Metallurgy, London: McGraw-Hill, pp:376.
Topcu, I., (2018). Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Matriksli AlMg/KNT Kompozitlerinin Mekanik Davranışlarının İncelenmesi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4:99-109, DOI: 10.28979/comufbed.359796.
Agnew, S.R., Horton, J.A., Lillo, T.M., and Brown, D.W., (2004). Enhanced Ductility in Strongly Textured Magnesium Produced by Equal Channel Angular Processing. Scripta Materialia, 50(3):377-381, DOI: 10.1016/j.scriptamat.2003.10.006.
Mansoor, M. and Shahid, M., (2016). Carbon Nanotube-Reinforced Aluminum Composite Produced by Induction Melting. Journal of Applied Research and Technology, 14(4):215-224, DOI: 10.1016/j.jart.2016.05.002.
Mohammed, S.M.A.K. and Chen, D.L., (2019). Carbon Nanotube Reinforced Aluminum Matrix Composites. Advanced Engineering Materials, number:1901176, pp:1-26, DOI: 10.1002/adem.201901176.
Sridhar, I. and Narayanan, K.R., (2009). Processing and Characterization of MWCNT Reinforced Aluminum Matrix Composites, Journal of Materials Science, 44(1750-1756),DOI: 10.1007/s10853-009-3290-5.
Choi, H.J., Shin, J.H., and Bae, D.H., (2012). The Effect of Milling Conditions on Microstructures on Microstructures and Mechanical Properties of Al/MWCNT Composites. Composites: Part A, Volume:43, pp:1061-1072, DOI: 10.1016/j.compositesa.2012.02.008.
Şenel M.C. and Gürbüz, M., (2020). Investigation on Mechanical Properties and Microstructure of B4C/Graphene Binary Particles Reinforced Aluminum Hybrid Composites. Metals and Materials International, DOI: 10.1007/s12540-019-00592-w.
Şenel, M.C., Gürbüz, M., and Koç, E., (2018). Mechanical and Tribological Behaviors of Aluminum Matrix Composites Reinforced by Graphene Nanoplatelets. Journal of Materials Science and Technology, 34(16):1980-1989,DOI: 10.1080/02670836.2018.1501839.
Ma, B., Wang, J., Lee, T.H., Dorris, S.E., Wen, J., and Balachandran, U., (2018). Microstructural Characterization of Al4C3 in Aluminum–Graphite Composite Prepared by Electron-Beam Melting. Journal of Materials Science, Volume:53, pp:10173-10180, DOI: 10.1007/s10853-018-2336-y.
Rubel, R.I., Ali, H., Jafor, A., and Alam, M., (2019). Carbon Nanotubes Agglomeration in Reinforced Composites: A Review. Materials Science, 6(5):756-780, DOI: 10.3934/matersci.2019.5.756.
Esawi, A.M.K., Morsi, K., Sayed, A, Gawas, A.A., and Borah, P., (2009). Fabrication and Properties of Dispersed Carbon Nanotube-Aluminum Composites. Materials Science and Engineering. 508(1-2):167-173, DOI: 10.1016/j.msea.2009.01.002.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Mahmut Can Şenel ^*
0000-0001-7897-1366
Türkiye

Publication Date

January 21, 2021

Submission Date

November 30, 2020

Acceptance Date

January 3, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 16 Number: 1

IZ

https://izlik.org/JA55KU57US

Cite

RIS / Bibtex

APA

Şenel, M. C. (2021). Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi. Engineering Sciences, 16(1), 39-47. https://izlik.org/JA55KU57US

AMA

1.Şenel MC. Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi. Engineering Sciences. 2021;16(1):39-47. https://izlik.org/JA55KU57US

Chicago

Şenel, Mahmut Can. 2021. “Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik Ve Mikroyapı İncelemesi”. Engineering Sciences 16 (1): 39-47. https://izlik.org/JA55KU57US.

EndNote

Şenel MC (January 1, 2021) Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi. Engineering Sciences 16 1 39–47.

IEEE

[1]M. C. Şenel, “Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi”, Engineering Sciences, vol. 16, no. 1, pp. 39–47, Jan. 2021, [Online]. Available: https://izlik.org/JA55KU57US

ISNAD

Şenel, Mahmut Can. “Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik Ve Mikroyapı İncelemesi”. Engineering Sciences 16/1 (January 1, 2021): 39-47. https://izlik.org/JA55KU57US.

JAMA

1.Şenel MC. Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi. Engineering Sciences. 2021;16:39–47.

MLA

Şenel, Mahmut Can. “Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik Ve Mikroyapı İncelemesi”. Engineering Sciences, vol. 16, no. 1, Jan. 2021, pp. 39-47, https://izlik.org/JA55KU57US.

Vancouver

1.Mahmut Can Şenel. Çok Katmanlı Karbon Nanotüp Takviyeli Alüminyum Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellik ve Mikroyapı İncelemesi. Engineering Sciences [Internet]. 2021 Jan. 1;16(1):39-47. Available from: https://izlik.org/JA55KU57US