Basınçlı İnfiltrasyon İle Üretilen SiC/Al2014 Kompozitlerin Özelliklerine İnfiltrasyon Sıcaklığının Etkisinin Tek Yönlü Varyans Analizi İle İncelenmesi

Year 2011, Volume: 3 Issue: 1, 50 - 54, 15.01.2011

Serkan Ateş Emel Kızılok

Abstract

Bu çalışmada 105μm ortalama tane büyüklüğüne sahip SiC tozlar içerisine Al2014 alaşımı basınçlı infiltrasyon tekniği ile emdirilerek metal matrisli kompozit numuneler elde edilmiştir. SiC tozlar boru içerisine 70mm yükseklik oluşturacak şekilde serbest halde doldurulmuş ve her iki tarafından sabitlenmiştir. 700ºC, 750ºC, 800ºC infiltrasyon sıcaklıklarında, 700kPa sabit infiltrasyon basıncında, 3 dakikada ve azot gazı (N2) atmosferinde infiltrasyon gerçekleştirilmiştir. Tüm infiltrasyon sıcaklıklarında SiC tozlar için tam infiltrasyon elde edilmiştir. SEM analizleri sonucunda homojen bir mikro yapı gözlemlenmiştir. Numunelerin yoğunlukları, gözenek miktarları, ısıl iletkenlikleri, sertlikleri ve basma dayanımları deneysel olarak belirlenmiştir. Belirli sıcaklık seviyelerinde özelliklerin anlamlı bir değişim gösterip göstermediği bilinen istatistiksel yöntemlerden Tek Yönlü Varyans Analizi (ANOVA) ile SPSS paket program ullanılarak incelenmiştir. Elde edilen ANOVA tablosundaki F istatistik değerleri ve gözlenen anlam düzeyleri (p) sonuçlarına göre her bir özellik için belirtilen sıcaklık seviyeleri arasındaki farkların anlamlı olduğu anlaşılmaktadır.

Keywords

Kompozit, İnfiltrasyon, SiC, Gözenek, Isıl İletkenlik, Sertlik, Basma Dayanımı, ANOVA

Basınçlı İnfiltrasyon İle Üretilen SiC/Al2014 Kompozitlerin Özelliklerine İnfiltrasyon Sıcaklığının Etkisinin Tek Yönlü Varyans Analizi İle İncelenmesi

Abstract

In this paper, Al2014 alloy impregnated into SiC powders with 105μm mean particule size has been obtained the metal matrix composite samples using the pressure infiltration method. SiC powders inside the pipe are filled at a free-form to be create height of 70 mm and is fixed by both sides. The infiltration was carried out at 700 ° C, 750 ° C, 800 ° C infiltration temperature, 700kPa constant infiltration pressure, 3 minutes and nitrogen gas (N2) atmosphere. Complete infiltration for SiC powders were obtained at all the infiltration temperatures. There was observed a homogeneous microstructure in a result of SEM analysis. Densities, the amount of porosity, thermal conductivity, hardness and compressive strength of the samples were determined experimentally. In specified temperature levels, it was analyzed if these features show a significant change by one-way analysis of variance (ANOVA) from the known statistical methods by SPSS program. There was found to be significant differences between the specified temperature levels according to the results of F-statistic values and the observed significance levels ( p ) in ANOVA .

Keywords

Composite, Infiltration, SiC, Porosity, Thermal Conducktivity, Hardness, Compressure Strenght, ANOVA

References

• [1] Davey, N., “Metarials Science”, A History of Building Metarials, Phoenix Hause, Londra, 2nd Edition,1-88, (1965). [2] Yalçın, H., Gürü, M., “Malzeme Özelikleri”, Malzeme Bilgisi”, Palme Yayıncılık, Ankara, 1-42, (2002). [3] Soy. U., “Metal Matris Kompozit Malzemeler”, Sakarya Üniversitesi (2009) [4] D. M. Stefanescu, D. K. Dhimdaw and S. Ahuja, Metall. Mater. Trans. 23A. 2328 (1992) [5] S. A. Gedeon and I. Tangerini, Mat. Sci. Eng. A, 144, 237 (1991) [6] C. L. Buhrmaster, D. E. Clark and H. B. Smart, J. Metals, 40, 44 (1988) [7] J. A. Aguliar-Martinez, M. I. Pech-Canul, M. Rodriguez-Reyes and J. L. De Lapena, Mater. Lett., 57, 4332 (2003) [8] Hamzawy, E. M., El-Kheshen, A. A., Zawrah, M. F., ‘‘Densification and properties of glass/cordierite composites’’, Ceramics International, Elsevier., 31: 383-389 (2005) [9] http://www.matweb.com [10] Ahlatci, H., Koçer, T., Candan, E. and Çimenoğlu, H., Wear behaviour of Al/(Al2O3p+SiCp) hybrid composites, Tribology International, 39(3), 213-220 (2006) [11] Benal, M.M. and Shivanand, H.K., Effects of reinforcements content and ageing durations on wear characteristics of Al (6061) based hybrid composites, Wear, Volume 262, Issusue 5-6, Pages 759-763 (2007) [12] Zweben C. Advances in composite materials for thermal management in electronic packaging. JOM;50:47–60 (1998) [13] Y. Rong, L. Jia-Jun, L. Bao-Liang, Z. Zhen-Bi and L. He-Zhuo Miao, Wear, 210, 39 (1997) [14] Flaquer J, Ríos A, Martín-Meizoso A, Nogales S, Böhm HJ. Effect of diamond shapes and associated thermal boundary resistance on thermal conductivity of diamond-based composites. Comput Mater Sci; 49:156– 63 (2007) [15] Nogales S, Böhm HJ. The thermal conductivity and thermomechanical behavior of diamond reinforced composites. Int J Eng Sci; 46:606–19 (2008) [16] K. Watari, J. Ceram. Soc. (Japan), 109, 7 (2001) [17] Harris, G.L., Thermal conductivity of SiC , in Properties of Silicon Carbide. Ed. Harris, G.L., EMIS Datareviews Series, N13, 5-6, (1995) [18] Burgemeister, E.A., W. von Muench, E. Pettenpaul, Thermal conductivity and electrical