Mekanokimyasal Yöntemle Bor Karbür Sentezi Ve Alüminyum Matrisli Kompozit Malzemede Kullanılabilirliğinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, bor ve karbon reaktiflerinden çıkılarak mekanokimyasal yöntemle bor karbür sentezlenmiş ve bu malzemeden stratejik öneme sahip seramik metalik kompozit malzeme üretilerek dayanımı test edilmiştir. Çalışma 2 aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, 4 farklı orandaki karbon ve bor elementlerinin inert atmosferde mekanokimyasal reaksiyonla oluşumu gerçekleştirilmiş, elde edilen ürünler 1550°C’de sinterlenerek bor karbür kristalleri oluşturulmuştur. İkinci aşamada, 5 farklı oranda hazırlanmış Al-B4C kompozitleri bilyalı değirmende öğütülerek 400 MPa basınçta plaka halinde preslenmiştir. Preslenen Al-B4C kompozitler 600°C’de atmosferik ortamda 1 saat süreyle sinterlendikten sonra sertlik ölçümleri yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda optimum parametrelere sahip numune argon atmosferinde 120 dakika boyunca sinterlenerek hazırlanmış, B/C oranı 4/1 olan, %50 takviye katkılı kompozit numunesi olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Mekanokimyasal reaksiyon, bor karbür, kompozit malzeme

Kaynakça

1. Karaçay, E., Alp, E., Cabbar H.C., “Boron Carbide Production by Sol-Gel Method and Its Characterization”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27(2), 417-428, 2012.
2. Pul, M., Calin, R., Citak, R., “An Investigation of Surface Quality of Turning in Al matrix MgO Reinforced Composite Materials” , Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 26(1), 81-88, 2011.
3. Tosun, N., Kuru, C., Altintas, E., “ Investigation Of Surface Roughness In Milling With Air And Conventional Cooling Method” ,Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25(1), 141-146, 2010.
4. Tuncer, N., Tasdelen, B., Arslan, G., “Effect of Passivation And Precipitation Hardening On Processing And Mechanical Properties Of B4C-Al Composites”, Ceramics International, 37(7), 2861-2867, 2011.
5. Arslan, G., Kalemtas, A., “Processing Of Silicon Carbide-Boron Carbide-Aluminium Composites”, Journal Of The European Ceramic Society, 29(3), 473-480, 2009.
6. Ayas, E., Kalemtas, A., Arslan, G., “Spark Plasma Sintering of Silicon Nitride-Boron Carbide Composites”, Key Engineering Materials, 403:225-226, 2009.
7. Mohanty, R., Balasubramaniana, K., Seshadrib, S., “Boron carbide-reinforced aluminum 1100 matrix composites: Fabrication and properties”, Materials Science and Engineering, 498:42–52, 2008.
8. Yue, X., Wang, J., Yu, S., “ Microstructure And Mechanical Properties Of A Three-Layer B4C/Al-B4C/TiB2- B4C Composite”, Materials & Design, 46:285-290, 2013.

9. Yue, X., Wang, J., Li, X., “Microstructures and mechanical properties of a two-layer B4C/Al-B4C/TiB2 composite”, Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing, 559:719-724, 2013.
10. Bilen M., Mergen A., Gürü M., Alıcılar A., “Infiltration of Al Alloys into MgAl2O4 under Different Atmospheres”, Key Engineering Materials, Vols 264-268, 1795-1798, 2004.
11. Alp, E., Karacay, E., Cabbar, H.C., “Low Temperature Production of Boron Carbide And Its Characterization”, Journal Of The Faculty Of Engineering And Architecture Of Gazi University, 28(2), 293-302, 2013.
12. Kovalchenko, M. S., Tkachenko, Yu. G., Yurchenko, D. Z., “Kinetics Of Nonisothermal Hot Pressing Of Boron Carbide Powder And Its Mixtures With Alumina And Additions Of Metallic Aluminum”, Powder Metallurgy And Metal Ceramics, 50:677-682, 2012.