Al/KNT Nanokompozitlerin Toz Metalurjisi Yöntemi ile Üretimi ve Özelliklerinin Araştırılması

Yıl 2020, Cilt: 32 Sayı: 2, 31 - 36, 24.09.2020

Hasan Safa , Seval Hale Güler , Mustafa Aksoy

Öz

Bu çalışmada karbon nanotüp takviyeli alüminyum (Al) matrisli kompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. Mühendislik uygulamalarında kullanılan malzeme grupları içerisinde kompozitler öne çıkan mekanik ve fiziksel özelliklerinden dolayı vazgeçilmez bir yere sahiptirler. Örnek olarak karbon nanotüp (KNT) takviyeli kompozitler verilebilir. Polimer, seramik ve metal matriksi takviyelendirmek için KNT'ler üzerinde birçok çalışma yapılmasına rağmen yüksek mukavemet ve rijitlikle birlikte hafif tasarım gerektiren otomotiv ve havacılık uygulamalarında KNT takviyeli kompozitlerin üretim ve işletme giderlerinin birim maliyeti düşürülmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada toz metalurjisi yöntemiyle alüminyum (Al) talaş içerisine günümüz teknolojisinin en önemli malzemelerinden biri olan çok duvarlı karbon nanotüp (ÇD-KNT) katılmasıyla istenilen bileşimde karışım olarak elde edilmiştir. Bu işlemlerin sonunda elde edilen kompozit tozları 14 mm’lik kalıp kullanılarak 600 MPa basınçta preslenmiştir. Elde edilen kompaklanmış numuneler 600 oC’de (Fırın 10 oC/dak hızla ısıtılmıştır) 2 saat sinterleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Sinterleme işlemi Ar + % 4 H2 atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen karbon nanotüpler XRD difraksiyonu ve HR-TEM incelemeleri ile karakterize edilmişlerdir. Numunelerden Vickers sertlik alınmış ve ağ. % 0.50 KNT takviyeli numunede en iyi sertlik değeri elde edilmiştir. Numunelere öz iletkenlik testi yapılmış ve öz iletkenliği en iyi ağ. % 0.75 KNT takviyeli numunede sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Alüminyum, karbon nanotüp, kompozit malzemeler

Kaynakça

• [1] Gürbüz, M., & Mutuk, T. (2019). Karbon Esaslı Malzeme Takviyeli Titanyum Kompozitler Ve Grafen Üzerine Yeni Eğilimler. Engineer & The Machinery Magazine, 60(695).
• [2] Muharrem, P. U. L. (2019). Karbon Nanotüp (Cnt) Ve Nano Grafen (G) Takviyeli Al 2024 Kompozitlerin Vorteks Yöntemiyle Üretilerek Aşınma Ve İşlenebilme Özelliklerinin İncelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma Ve Geliştirme Dergisi, 11(1), 370-382.
• [3] Orhan, A., Gür, A. K., & Çalıgülü, U. (2007). Al Matrisli B4c Takviyeli Kompozitlerin Sıcak Presleme Yöntemiyle Üretimi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 4, 8-13.
• [4] Topcu, İ., Güllüoğlu, A. N., Bilici, M. K., & Gülsoy, H. Ö. (2019). Karbon Nanotüp Takviyeli Ti-6al-4v/Knt Kompozitlerin Aşınma Davranışlarının İncelenmesi. Journal Of The Faculty Of Engineering & Architecture Of Gazi University, 34(3).
• [5] Tanın, M. Karbon Nanotüp Ve Cam Elyaf Takviyeli Yüksek Yoğunluklu Polietilen Hibrit Kompozit Malzemelerin Mekanik Özelliklerinin İyileştirilmesi, Yüksek Lisans, İskenderun Teknik Üniversitesi/Mühendislik Ve Fen Bilimleri Enstitüsü/Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, 2016.
• [6] Aydın, M. R., Azimpour, F., Acar, V., Şakar, G., Erzurum, E. E. E., Akbulut, H., & Seydibeyoğlu, M. Ö. Grafen Nanopartikül Ve Karbon Nanotüp Katkılı Elyaf Polimer Kompozitlerin Serbest Titreşim Ve Burkulma Analizi.
• [7] Küçükyıldırım, B. O., & Eker, A. A. (2012). Karbon Nanotüpler, Sentezleme Yöntemleri Ve Kullanım Alanları. Engineer & The Machinery Magazine, (630).
• [8] Örs, A. Karbon Nanotüplerin Polimerler İle Fonksiyonlaştırılması. Doktora, Enerji Enstitüsü, 2009.
• [9] Rümmeli, Mark H., Et Al. "Oxide-Driven Carbon Nanotube Growth İn Supported Catalyst Cvd." Journal Of The American Chemical Society 129.51 (2007): 15772-15773.