FBE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/177
Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.

Gözat

Çıkarma tarihi ile FBE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Dizinde bir noktaya atla:
  • Öge
    Al.Fe.Si. ve Al.Fe.Si.Mn. alaşımlı alüminyum folyoların mekanik performans özelliklerinin karşılaştırılması
    (İTÜ Fen Bilimleri Mühendisliği, 1998) Sınmaz, Sefer ; Kayalı, Eyüp Sabri ; 75245 ; Metalurji Mühendisliği
    In this study..mechanical performans of aluminium foils of Al.Fe.Si. and Al.Fe.Si.Mn alloys have been investigated. The ability to produce a variety of shapes from flat shapes from flat sheet of metal at high rates of production has been one of the real technological advances of the twentieth century. This transition from hand - forming operation to mass -production methods has been important factor in the great improvement in the standart of living which an occured during the period. Because of the complexity of sheet forming operations,simple mechanical property measurments made from the tension test are of limited value.Over the years a number of laboratory tests have been developed to evaluate the formability of sheet materials.The Swift flat -bottom cup test is a standardized test for deep drawing.The drawability is expressed in terms of the limiting draw ratio.In the Olsen test and Erichsen tests the sheet is clamped between two ring dies while a punch, usually a ball, is forced against the sheet untill it fractures.The depth of the bulge before the sheet fracture is measured.These tests subject the sheet primarily to streching, while the Swift test provides nearly pure deep drawing. Howewer,most practical sheet forming operations provide a combination of both biaxial stretching and deep drawing.The Fukui test, which produce a conical cup using a hemispherical punch, provide a combination of both streching and drawing. A useful technique for controlling failure in sheet -metal forming is the forming limit diagram.The surface of the sheet is covered by a grid of circles, produced by electrochemical marking.When the sheet is deformed, the circles distord into ellipses.The major and minor axes of an ellipse XIthese two directions is measured by the percentage change in the lenghts of the major and minor axes.These strains,at any point on the surface,are then compared with Keeler Goodwin diagram for the material. Strain states above the curve represent failure, those below do not cause failure. The failure curve tension-tension was determined by Keeler and tension -compression region was first determined by Goodwin. Another approach to predicting sheet formability is the stretch -draw shape analysis. The forming limit of the material is established with the Olsen test and the Swift cupping test. Then the part is broken down into simple shapes and the percentage of draw and strech are calculeted from the geometry. This places the part on the forming limit diagram ( FLD ) and the degree of severity of the part can be established. FLD can be predicted theoretically,but the best way is to obtain it experimentally by performing tension test,deep darwing test, Erichsen test and bulge tests. Represantation of fracture data as a plot of major versus minor strains at the fracture gives the limit curve. Fracture occurs when the strain state at the end of the process is above the limit curve. The direction and the magnitude of maximum strain are easily determined by a grid pattern of small diameter circles on the surface of the blank.The grid pattern can be produced by electro-chemical marking, serigraph techniques or fotochemical etching. During deformation, grid circles are deformed into ellipses.The major and minor axes of ellipses represent the two principal strain directions in the test specimen.The strain in these two directions are measured by the percentage change in the lengts of the major and minor axes.The tension -compression region of the FLD is determined by the strain values obtained from tension and deep drawing tests at the instant of fracture.For deep drawing stampings,the strain state is tension-compression,and the major axes of circles elongate and minor axes are shortened.In tension- tension (stretching ) region both major and minor XIIaxes are greater than the initial circle diameter. This region of the FLD is determined from fracture strain values obtained from Erichsen and Bulge tests. Trough a complete analysis of the FLD and the actual deformations, die tryout and modification can be simplified, selection of optimum materials and lubricants can be made easier, and breakage of stampings in the production can be minimized. Formability is a function of both materials properties ( strain hardening exponent "n", strain rate sensitivity exponent "m", plastic anisotropy "r", thickness,grain size ) and process variables ( die design lubrication,workpiece geometry ).FLD offers a graphical method for the representation of material influences in formability. Material effects are embodied in the limit curve, the shape of which depends on microstructural features and composition.FLD is independent of the process variables such as lubrication and die design but the process variables affect the formability because of their effects on the uniformity of strain distribution in the stamping operation The aim of this study is to compare the formability of two Al alloys (AlFeSi and AlFeSiMn alloys ) in the form of foil at 0.2 mm thickness. These two alloys produced Hunter continuous casting machine as strip, then cold rolling operation begins to get desired thickness and annealed to get desired mechanical properties. Since rather high solidification rates are encountered in the twin -roll casting of wrought aluminium alloys, their as-cast microstructures are often not in eguilibrium. The aluminium solid solution is super satureted and the intermetallic phases are often metastable and aluminium -rich. Moreover, in spite of a very fine dendritic structure, both micro and macro segregation patterns are observed in as-cast sheet.Hence, homogenization is an essential step in the production process of such alloys particularly when they are submitted to forming operations in the post production applications. XIIIIn the experimental studies, firstly the chemical compositions of these two aluminium alloys are determined by spectral analysis ( Table -1 ), then tension test, Erichsen test and Swift test have been used to evaluate the formability of these alloys in the form of foil at 0.2 mm thickness. The result of these mechanical test are given in Table -2 Table-1 : The chemical compositions of the alloys studied ( as Weight % ) Table -2 The result of mechanical test of the Al alloys studied When the chemical compositions of these two alloys are compared, the most noticeable difference is Fe contents of these alloys. The other XIVimportant observation in the chemical composition of AlFeSiMn alloy is decreasing Si content while increasing Mn content compared to the chemical composition of AlFeSi alloy. Fe / Si ratio is 7.81 for AlFeSiMn alloy and 1.14 for AlFeSi alloy. During production of these alloys, the Fe/Si ratio is expected to be max 2.5,but the high Fe / Si ratio in AlFeSiMn alloy influences the process of the foil production in a negative way. However the high Fe/Si ratio is also desirable for use of scraps in high amount during Al foil production. Tensile test result show that foils of AlFeSi andAlFeSiMn alloys have similar yield and tensile strength values. Any problem which may occur during forming would be related to the ductility of these materials. The % elongation value which is a measure for ductility in tension, is the most basic data in comparison of forming performance.When the % elongation values of these two alloys given in Table -2 are compared,it has been observed that the AlFeSiMn alloy foil has a better ductility than the AlFeSi alloy foil. Strain hardening exponent "n" and normal plastic anisotropy "r" values for AlFeSi and AlFeSiMn alloy foils have been determined in three dimensions ( 0°,45° and 90° ) from tensile tests. The strain hardening exponent (n) determined by tension test as a measure of strech forming capacity and high value of n is desirable. Increasing n value reduces peak strains and increases the limit strain of the FLD. When the strain hardening exponent values of these two Al alloys given in Table-2 are compared, it has been observed that AlFeSiMn alloy foil has higher "n" value than the AlFeSi alloy foil.The high "n" value means that this material has high uniform plastic deformation,hence better formability. The average plastic anisotropy value, r, is a measure of normal anisotropy which characterizes the resistance to thinning.The r value must xvMajor Strain (%) s 1 Minor Strain (%) s 2 Figure 1. The forming limit diagrams of AlFeSi and AlFeSiMn alloys in the form of foil at 0.2 mm thickness.8 XVIIThe average plastic anisotropy value, r, is a measure of normal anisotropy which characterizes the resistance to thinning.The r value must be larger than one.Deep drawability of the materials increases with the increase of r value. The average plastic anisotropy value r is 0.54 for AlFeSi alloy and 0.76 for AlFeSiMn alloy. Therefore AlFeSiMn alloy has higher resistance to thinning and better deep drawability than AlFeSi alloy. The variation of normal anisotropy r with the plane of sheet is called planar anisotropy, Ar, and is responsible for earing in deep draw cup. The ideal value of Ar is zero.When the planar anisotropy (Ar) values of both alloys given in Table -2 are compared, the AlFeSiMn alloy which has Ar value smaller than the Ar value of AlFeSiMn alloy is indicates less earing during deep drawing,hence better performance in forming of AlFeSiMn alloy is expected. When the results of Swift and Erichsen tests given in Table -2 are compared, Swift and Erichsen values of AlFeSiMn alloy are little higher than the values of AlFeSi alloy. This result also indicates that AlFeSiMn alloy foil has better formability than AlFeSi alloy foil. Tensile, Erichsen and Swift test are mechanical tests which give indirect information about formability.These tests can compare materials in their forming performances, but can not give information what type of sheet has to be used or what has to be done for a succesfull forming operation. To overcome these,the forming limit diagrams of these two alloys are obtained given in Figure 1. The forming limit of AlFeSiMn alloy is above the forming limit of AlFeSi alloy as shown is Figure 1. This means that AlFeSiMn alloy has better formability than AlFeSi alloy. When one takes into account the result of tensile, Erichsen and Swift tests, beside forming limit diagrams of these two alloys, it is concluded that AlFeSiMn alloy foil will show better performance in forming than AlFeSi alloy foil.
  • Öge
    Alüminyum Matrisli Bor Karbür Takviyeli Kompozitlerin Aşınma Ve Korozyon Davranışlarının İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006) Meydanoğlu, Onur ; Kayalı, Eyüp Sabri ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Alüminyum alaşımları mühendislik ve yapı malzemesi olarak yaygınca kullanılmaktadır. Düşük yoğunlukları ve yüksek mukavemet/yoğunluk oranları Al alaşımlarının en önemli karakteristik özellikleridir. Al alaşımlarının mekanik özellikleri takviye malzemesi ilavesi ile yüksek oranda geliştirilebilir. Al matrisli kompozitlerin kullanım alanlarına örnek olarak havacılık, otomotiv ve spor sektörleri verilebilir. Bu çalışmada, 7075 Al alaşım matrisli B4C takviyeli kompozitlerin aşınma ve korozyon davranışları incelenmiştir. Kompozit malzemeler ticari 7075 Al talaşı ile farklı tane boyutuna sahip B4C partiküllerinin sıcak preslenmesi ile elde edilmiştir. Kompozitlerin aşınma davranışları, disk üzerinde bilya aşınma test cihazında 1N normal yük altında Al2O3 ve çelik toplar kullanılarak normal atmosferik koşullarda yapılan aşınma testleri ile hacim kaybı cinsinden belirlenmiştir. Korozyon testleri, kompozitleri ISO 11846 standardında belirtilen çözeltiye daldırarak, oda sıcaklığında 24 saat tutulması süretiyle yapılmıştır. Korozyon sonuçları kompozit numunelerde oluşan kütle kayıbına göre değerlendirilmiştir.
  • Öge
    Demir Oksit (feo) İlavesinin Forsterit Sentezine Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-08) Güney, Önder ; Demirkesen, Erdem ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada, x – ışınları ile kantitatif analiz yöntemlerinden biri olan iç standart yöntemi kullanılarak, demir oksit ilavesinin (FeO) değişik sıcaklık ve sürelerde forsterit sentezine olan etkisi incelenmiştir. FeO içermeyen Mg2SiO4 stokiyometrik bileşimi ile %1, 3, 8 FeO (99, 97, 92 Mg2SiO4) içeren bileşimler, yüksek saflıktaki magnezyum oksit (MgO), kristobalit (SiO2) ve hematit (Fe2O3) başlangıç malzemelerinin homojen bir şekilde karıştırılması sonucu hazırlanmışlardır. Ön şekillendirilmeye tabi tutulan bileşimler, 1450, 1500, 1550, 1650°C’deki pişirme sıcaklıklarında, 15 dakika ile 8 saat arasında değişik zaman aralıklarında tutularak sinterlenmişlerdir. Sinterlenen malzemelerin yapısında kalan kalıntı magnezyum oksit ve kristobalit miktarları ise daha önceden iç standart yöntemine göre hazırlanmış kalibrasyon doğrularının yardımı ile belirlenmiştir.
  • Öge
    Poliimid Gaz Ayırma Membranlarının Moleküler Simülasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-08-14) Halitoğlu, Sadiye ; Tantekin Ersolmaz, Birgül ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Poliimidler için yapı-geçirgenlik ilişkilerinin geliştirilmesi potansiyel membran malzemelerinin ortaya çıkarılmasına olanak vermektedir. Bu çalışmada küçük gazların ve hidrokarbonların 6FDA-DAM ve 6FDA-ODA polimidlerindeki adsorpsiyon katsayıları “Büyük Kanonik Monte Carlo” ve “Moleküler Dinamik” yöntemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Simulasyon çalışmasından elde edilen adsorpsiyon katsayıları literatürdeki deneysel verilerle uyumluluk göstermiştir. Yüksek basınç değerlerinde, polimer ile adsorbe olan molekül arasındaki etkileşimden dolayı poliimid matrisinde şişme meydana geldiği görülmüştür. Simülasyon çalışmasında elde edilen O2/N2, CO2/CH4 ve C3H6/C3H8 gaz çiftleri için ideal adsorpsiyon seçicilik verileri deneysel veriler ile benzerlik göstermektedir. İkili gaz karışımları için deneysel adsorpsiyon seçicilik verileri mevcut olmadığından simülasyon çalışması ile elde edilen bu veriler membran literatürü için önemlidir.
  • Öge
    Alüminyumun İçerdiği İz Elementlerinin Yüzey Segregasyonu Ve Tribolojik Özellikleri Üzerindeki Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Şenel, Esma ; Ürgen, Mustafa ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Ticari saflıkta alüminyum iz elementi mertebesinde empürite içermektedir. Alüminyumun içinde hemen hemen hiç çözünmeyen Pb, In, Sn gibi iz elementleri,alüminyumun 350 °C’nin üzerindeki ısıl islemi sırasında bulundukları konumlardan ayrılırlar ve yüzeye dogru hareket ederler. Bu olay, iz elementlerinin yüzeyde ve yüzeye çok yakın bir tabakada enginlesmesiyle sonuçlanmaktadır. Bu çalısmada, düsük (50,100 ppm) ve yüksek (1000 ppm) konsantrasyonlardaki iz elementlerinin yüzeyde zenginlesmesinin, alüminyumun tribolojik davranısına etkisi incelenmistir. Öncelikle kursun, kalay ve indiyum içeren alüminyum numuneler vakuma alınmıs ve atmosfere açık ortamlarda ısıl isleme tabi tutulmustur. Isıl islemin ardından GD-OES, Taramalı Elektron Mikroskobu, Raman spektroskopisi yardımıyla yapılan yüzey karakterizasyonu sayesinde, zenginlesmenin gerçeklestigi gösterilmistir. Zenginlesmenin alüminyumun tribolojik davranısına etkisini inceleyebilmek için uygun parametreler belirlenmis, gerçeklestirilen asınma testleri sonucunda numuneler, sürtünme katsayıları ve asınma izleri bakımından birbiriyle karsılastırılmıstır. Sonuç olarak, vakumda ısıl islem gören numunelerin saf alüminyuma göre çok daha düsük sürtünme ve asınma gösterdigi görülmüstür. Açık atmosferde ısıl islem gören numunelerin asınma davranısı ise yüzeyde olusan oksit karakterine göre degismektedir. Bu açıdan en iyi sonucu 1000 ppm Sn içeren numune vermistir.
  • Öge
    Poliüretan-karbon Fiber Kompozitlerin Hazırlanması Ve Karakterizasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Akgün, Hale ; Güner, Seniha ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmanın amacı, karbon fiber (CF) takviyesi ile poliüretanın (PU) mekanik ve elektriksel özelliklerinin geliştirilmesi ve buna bağlı olarak uygulama alanlarının genişletilmesidir. Poliüretan-karbon fiber (PU-CF) kompozit filmler matris elemanı olarak aromatik termoplastik PU, takviye elemanı olarak 3-5 mm uzunluğundaki poliakrilonitril (PAN) bazlı CF ve çözücü olarak dimetilformamid (DMF) kullanılarak döküm-evaporasyon yöntemi ile hazırlanmıştır. Hazırlanan PU-CF kompozit filmlerin yapıları Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spektroskopisi ve X-ışını Kırınımı (XRD), mikroyapısı Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), ısıl kütle kaybı miktarları Termogravimetrik Analiz (TGA), reolojik özellikleri viskozimetre, viskoelastik özellikleri Dinamik Mekanik Analiz (DMA), hidrofiliteleri Temas-Açısı Ölçer (CAM) ve elektriksel iletkenlikleri 4nokta-prop yöntemi ile belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, optik mikroskop görüntüleri yardımı ile hazırlanan polimer kompozitlerde CF’lerin matris içersinde homojen olarak dağıldığı belirlenmiştir. Kompozit filmlerin FT-IR spektrumları karşılaştırıldığında, CF’lerin PU’nın kimyasal yapısında herhangi bir değişikliğe neden olmadığı saptanmıştır. XRD analizi ile PU-CF filmlerin amorf yapıda olduğu, viskozite ölçümleri sonucunda, CF’lerin matrisin akış davranışını değiştirmediği, TGA sonuçlarına göre, CF/PU oranındaki artış ile kompozitlerde ısı ile meydana gelen kütle kaybının azaldığı tespit edilmiştir. CF konsantrasyonunun artışı matrisin molekül zincirlerinde hareketliliğin ve deformasyonun azalmasına; mekanik dayanım ile rijitliğin artmasına neden olmuştur. Buna bağlı olarak kompozitlerin depolama modülü ve kayıp modülü CF konsantrasyonuyla artmıştır. Gerilim-gerinim eğrilerine göre, PU’nın ağırlıkça %5 oranında CF ile güçlendirilmesi sayesinde mekanik mukavemette yaklaşık %244’lük artış sağlanmıştır. PU-CF kompozitlerin elektriksel iletkenlik değerlerinin CF konsantrasyonu %108 mertebesinde artmıştır. PU-CF kompozit filmler suyla şişmemişler ve hidrofilik karakteri CF konsantrasyonuyla azalmıştır. Tüm analiz sonuçlarına göre PU-CF kompozitlerinde matris-fiber etkileşiminin iyi olduğu belirlenmiştir.
  • Öge
    Doku Mühendisliğine Yönelik Polimerik Yapılar
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Tezcan, Erdem ; Behar, Candan Tamerler ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    DOKU MÜHENDİSLİĞİNE YÖNELİK POLİMERİK YAPILAR Erdem TEZCAN Kemik doku mühendisliğine yönelik biyoyıkılabilir polimerik yapılar kemik hücrelerinin tutunup üzerinde çoğalabildikleri 3 boyutlu porlu yapılardır. Biyoyıkılır olduklarından, bedende sürekli kalmazlar ve zamanla yıkıldıkça kemik hücreleri çoğalarak yıkılan iskeletin yerine geçerler. Bu çalışmada, biyoyıkılır, biyouyumlu ve oldukça hidrofilik bir polimer olan poli(N-vinil-2-pirolidon-ko-maleik asit) ile hidroksiapatiti çapraz bağlayıp kemik biyomineralleşmesi taklit edilmeye çalışıldı. Aynı zamanda karşılaştırma amacıyla hidroksiapatiti poli(N-vinil-2-pirolidon) ile de çapraz bağlandı. Kompozitlerin sentezi hidroksiapatitin farklı ortamda sentezlenip daha sonra polimer çözeltisine eklenmesi ya da polimerlerin bulunduğu ortamda hidroksiapatitin sentezlenmesi ile yapıldı. Sentezlenen kompozitler FT-IR, XRD ve floresans mikroskobu ölçümleri ile onaylandı. Sonra çamur kalıplama/parçacık süzme yöntemi kompozitlere yönelik geliştirildi. Daha sonra 4 çeşit örnek ve bir de kontrol çeşidi, Şişli Etfal Hastahanesinde sıçanlara aktarılmıştır. Sıçanlar üzerinde son kontrolün Eylül 2008’de yapılması planlanmaktadır.
  • Öge
    Santrifüj Fanlarda Akış Ve Gürültü Yayılımının Hesaplanması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-03) Küçükcoşkun, Korcan ; Özdemir, İ. Bedii ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada bir santrifüj fanın akış ve akış kaynaklı gürültü yayılımı LES ve kayar ağ örgüsü kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Taşınım denklemleri ticari bir yazılım ile çözülmüş ve serbest alandaki akış kaynaklı gürültü yayılımı da bu yazılımın içinde bulunan FW-H modeli ile hesaplanmıştır. Fakat, fan yüzeyinde hesaplanan anlık gürültü kaynakları dışarıya aktarılamadığından, akış ile taşınan gürültünün hesaplanması bu model ile mümkün değildir. Bu nedenle, akış alanından elde edilen kaynak değerleri, aynı yazılımla, fakat özel olarak yazılan bir kullanıcı tanımlı fonkisyon ile tekrar hesaplanmıştır. Serbest alan akustik basınç hesaplamalarında, aynı alıcı noktalarındakilere yakın değerler elde edilmiştir. Sonuçlar, kullanıcı tanımlı fonksiyonla hesaplanan değerlerin frekans tanım kümesinde daha iyi bir dağılıma sahip olduğunu göstermiştir. Akış ile taşınan gürültünün hesaplanması için fan yüzeyinden salınan parçacıkların hareketinden yararlanılmıştır. Serbest alanda yayılan ve akış ile taşınan gürültü miktarları, aynı bölgedeki alıcılar noktalarında karşılaştırılmış ve akış ile taşınan gürültünün serbest alanla hesaplananlara kıyasla daha küçük olduğu görülmüştür. Ayrıca farklı alıcı noktalarında yapılan hesaplamalar, serbest alanda yayılan gürültünün uzaklık ile doğrudan orantılı olduğunu, fakat akış ile taşınan gürültünün olmadığını göstermiştir.
  • Öge
    Titanyum Diborür Katkılı Sıcak Preslenmiş Bor Karbür-silisyum Karbür Kompozitlerinin Özelliklerinin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-12) Akarsu, Ali Cem ; Addemir, Okan ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada titanyum diborür katkısının sıcak preslenmiş bor karbür-silisyum karbür kompozitlerinin sertliği, kırılma mukavemeti ve yoğunluğu üzerine etkileri incelenmiş ve elde edilen sonuçlar titanyum diborür katkısı yapılmamış bor karbür-silisyum karbür kompozitleriyle karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar titanyum diborür takviyensinin sıcak preslenmiş bor karbür-silisyum karbür kompozitlerinin kırılma mukavemetlerini geliştirdiğini göstermiştir. Ayrıca titanyum diborür partikül boyutu ve miktarının etkisinin kompozit malzeme içerisindeki hacimce bor karbür/silisyum karbür oranına bağlı olduğu görülmüştür. En yüksek ortalama kırılma mukavemeti 281,5±56,68 MPa ile hacimce %4 öğütülmüş TiB2 katkılı, 70/30 B4C/SiC oranına sahip kompozit malzemelerde ölçülmüştür. En yüksek ortalama sertlik değeri 2211,80±168,17 Hv ile hacimce %4 öğütülmüş TiB2 katkılı 80/20 B4C/SiC oranına sahip kompozit malzemelerde ölçülürken, en yüksek ortalama rölatif yoğunluk olan %93,55, TiB2 katkısız hacimce 80/20 B4C/SiC oranına sahip kompozit malzemelerden elde edilmiştir.
  • Öge
    Niti Hafızalı Alaşım Şekilli Film Kaplamaların Üretilmesi Ve Karakterizasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-17) Gürlük, Güliz ; Kazmanlı, Kürşat ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada elektron demeti buharlaştırma sisteminde eğik açılı biriktirme yöntemi kullanılarak NiTi malzemelerin nano boyutlu şekilli ince film kaplamalarının üretilmesi ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Eğik açılı ince film biriktirme yöntemiyle gerekli açıların ayarlanabildiği bir numune tutucu sistemi kullanılarak farklı numune açılarında öncelikle Si şekilli film kaplamalar yapılmış, daha sonra Si şekilli film üretiminden yola çıkılarak NiTi alaşım kaplamalar üretilmiştir. Yüksek numune açılarında daha fazla boşluğa sahip ayrık kolonlar elde edilmiş, numune açısının azalmasıyla kolonların daha inceldiği görülmüş, kolonlar arasındaki porozite azalmış böylelikle numune yüzey alanının arttığı görülmüştür. Şekilli film spiral kolonlu kaplamaların üretiminde uygun numune açılarında numune döndürme hızı değiştirilerek farklı sayıda spiralli kolonlar oluşturulmuştur. Numune döndürme hızının arttıkça spirallerin kalınlığının azaldığı ve sık aralıklı olmayan kolonların oluştuğu görülmüştür. NiTi şekilli film üretiminden önce kaplanan düz NiTi kaplamaların nano kristalin yapıda olduğu, kristalizasyonun 360 °C civarında başladığı ve vakum altında 600°C’de 1 saat ısıl işleme tabi tutularak kaplamaların tamamen kristalin hale geldiği görülmüştür. Elektron demeti buharlaştırma sisteminde uygun altlık açısında, NiTi şekilli film kaplamadaki kolonların Si şekilli filmdekilere göre daha ayrık olduğu görülmüştür. Farklı numune döndürme hızlarında üretilen NiTi şekilli film kaplamalara göre numune döndürme hızı arttırılarak spirallerin kaybolmaya başladığı ve gittikçe kolonsal bir yapı halini almaya başladıkları görülmüştür.
  • Öge
    Alev Sentezi İle Nano-borik Asit Üretimi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-19) Işık, Mehmet İkbal ; Timur, Servet ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada, nano-borik asitin alev sentezi ve mekanik öğütme yöntemleri kullanılarak üretilebilirliği incelenmiştir. Alev senteziyle üretiminde organik bor çözeltisi başlangıç malzemesi, hidrojen, oksijen ve azot gazları kullanılmıştır. Azot gazının debisi, alevden uzaklık gibi borik asit yapıları üzerinde etkili parametrelerin yanında bu yapıların büyüme mekanizması da incelenmiştir. Yüksek enerjili bilyalı öğütme prosesinde ise bilyalı kuru öğütme yapılarak öğütme süresiyle boyut ve morfoloji özellikleri incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmaları sonucu alev senteziyle nano-borik asit yapılarının üretilebildiği, ancak yanma sonucu oluşan gaz fazındaki suyun yoğunlaşmasının önemli bir sorun teşkil ettiği görülmüştür. Yüksek enerjili bilyalı öğütme prosesinde ise öğütme süresinin arttırılması ile partikül boyutunun küçüldüğü ancak belli bir boyutta kalarak nanoboyuta inmediği görülmüştür.
  • Öge
    Fonksiyonu Olan Peptidlerin In Sılıco Tasarımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-20) Demiröz, Barış Evrim ; Tamerler, Candan ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada fonksiyonları bilinen peptid sekanslarıyla eğitilebilir ve eğitimin ardından kullanıcının sistemi başka peptid sekanslarıyla ilgili fonksiyonu sorgulamasını sağlayan, Karabash adında bir yazılım geliştirilmiştir. Bu sayede bir peptidin ilgili fonksiyonu ne ölçüde gerçekleştirdiğinin öngörüsü yapılmaktadır. Başka bir deyişle Karabash belirli bir fonksiyona sahip ya da sahip olmayan peptidlerin tasarımına olanak verir. Karabash, kısmi bağlı ileri beslemeli yapay sinir ağı oluşturur; sinir ağının boyutu (içerdiği nöron sayısı) eğitim setindeki en uzun peptid sekansının uzunluğuna gore belirlenir. Son olarak oluşturulmuş yapay sinir ağı eğitilir ve sorgulamaya hazır hale getirilir. Bir tane grafiksel ve bir tane de komut satırı olmak üzere, Karabash için iki ayrı kullanıcı arayüzü hazırlanmış ve geliştirilmiştir. Karabash’ın ürettiği sonuçları değerlendirmek ve puantaj matrisleri kullanılan çalışmanın sonuçlarıyla kıyaslamak için özel kullanıcı arabirimleri geliştirilmiştir. Bu özel kullanıcı arabirimleri Karabash’ın varsayılan dağıtımına dahil edilmemiştir. Karabash ve puantaj matrisleri kullanan sisteme 5000 tane rasgele üretilmiş peptid sekansı beslenmiş ve iki sistemin de çıktıları karşılaştırılmıştır. Karabash, deneysel olarak işlerliği kontrol edilmiş kuartza 4 tane zayıf bağlanan ve 6 tane güçlü bağlanan peptidle test edilmiştir. Sonuç olarak, Karabash puantaj matrisleri kullanan sistem ile önemli ölçüde benzer sonuçlar üretmiştir. Ayrıca Karabash deneysel olarak işlerliği bilinen peptidlerin güçlü ya da zayıf bağlanmasını doğru olarak öngörmüştür.
  • Öge
    Biyonanoteknoloji İçin Çift İşlevli Proteinin Genetik Tasarımı Ve Sentezi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-24) Taktak, Banu ; Tamerler, Candan ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    GEPI diye adlandırılan genetik olarak üretilmiş peptidler tek başlarına kullanılabileceği gibi fonsiyonel proteinlerin füzyon kısmı olarak da kullanılabilinir. Bu sebeple, GEPI’yi rekombinant DNA teknolojisi ile üretmek ve farklı proreinlerle birleştirildiğinde anorganik bağlama işlevinin kontrolünü yapmak için gerekli olan yöntemler çok önemlidir. Bu çalışmada, GEPI’nin maltoz bağlayan proteinde (MBP) füzyon kısım olarak davranacağı bir rekombinant üretim yöntemi geliştirmeyi amaçladık. Bu çalışmadaki iki ana hedef, ileri sürülen yöntemin uygulanabilirliğini göstermek için MBP-GEPI çift işlevli proteinin genetik mühendisliği ve saflaştırlmasıdır. Bunu göstermek için füzyon kısım olarak kullanacağımız altına bağlanan peptid diye adlandırılan AuBP1 ve silikaya bağlanan peptid olarak bilinen QBP2 peptidleri seçildi. Aynı zamanda füzyon yapılarin çift işlevli aktivitelerinde herhangi bir peptid bağlayıcının etkinliğini kontrol etmek için MBP ve GEPI arasına S(G)3 ve (PG)3 gibi iki farklı peptid bağlayıcı yerleştirildi. Proteinlerin üretilmesinde ise pMAL ekspresyon ve saflaştırma sisteminden yaralanıldı. pMALc2X vektörleri oluşturulup Luria Bertani besiyerinde ilgili proteinler üretilerek amiloz ilgi kromatografisi ile saflaştırıldı. Çift işlevli proteinlerin saflaştırılması optimize edildikten sonra proteinlerin moleküler ağırlıkları kütle spektrometresiyle doğrulandı. Bu yapıların, protein-metal ve protein-metal oksit biyoduyarga ve biyoanalizlerin oluşumunda yeni alternatiflere öncü olacaklarına inanılmaktadır. Dahası genetik olarak tasarlanmış çift işlevli proteinler biyomedikal alanda ve nanoelektronikte, altına ve kuvartza bağlanma özelliklerinden dolayı farklı malzemelerin yapımında da kullanılabileceklerdir.
  • Öge
    Dental Uygulamalarda Kullanılan Ticari Saflıktaki Titanyumun Mikro Ark Oksidasyon İşlemi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-24) Işıksaçan, Cemil ; Çimenoğlu, Hüseyin ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada, mikro-ark oksidasyon işleminin gerçekleştirildiği çözelti içerisine yapılan AgNO3 ilavesinin, saf titanyumun biyolojik ve antibakteriyel aktivitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Gerçekleştirilen bakteri testleri neticesinde, çözeltiye yapılan gümüş nitrat ilavesinin çok yüksek antibakteriyel aktivite sağladığı görülmüştür. Ayrıca gümüş nitrat ilavesinin oksit tabakanın yüzey morfolojisini tamamen değiştirdiği ve yüzey pürüzlülüğü ile ıslanabilirliğini oldukça arttırdığı gözlemlenmiştir. Oksitlenen numuneler 30 gün boyunca yapay vücut sıvısı içerisinde bekletilmiştir. Gümüş nitratsız çözeltide oksitlenen numune yüzeyinde karbona-hidroksiapatit fazları oluşumu görülse de gümüş nitrat varlığında oksitlenen numune yüzeyinde herhangi bir kalsiyum-fosfat tabakası oluşumu gözlemlenmemiştir. Yapay vücut sıvısı içerisinde apatit oluşum süresini erkene çekmek ve biyo-aktiviteyi artırmak amacıyla oksitlenen numuneler, işlem sonrasında UV radyasyona maruz bırakılmıştır. Bu numunelerde, yapay vücut sıvısı içerisinde 14. gün gibi kısa bir sürede yüzeyde kalsiyum fosfat tabakaları oluşumu gözlemlenmiştir.
  • Öge
    Mekanik Alaşımlama Yönteminin Wc - Co Sert Metal Sisteminin Sinterleme Davranışı Üzerine Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-02-26) Peştreli, Dilay ; Özkal, Y. Burak ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Sementit karbürler, sert karbür parçacıklarının sünek ve tok bağlayıcı matris ile birbirine bağlandığı, sert ve aşınma dayanımı yüksek refrakter kompozitleri temsil eder. Son yirmi yılda, yapılan çalışmalar nanokristal tane yapısında sementit tungsten karbür malzemeler üretmek amacıyla nano boyutlu tungsten karbür tozu sentezi üzerine yoğunlaşmıştır. Çeşitli yöntemlerle bu tozların üretimi mümkün olsa da, sinterleme sırasında tane büyümesinin kontrolünde karşılaşılan güçlükler nedeniyle nano boyutlu WC-Co (WC tane boyutu < 100 nm) üretimi oldukça zordur. Sinterleme sırasındaki tane büyümesini önlemek amacıyla VC, Cr3C2, NbC ve TaC gibi katkıların sisteme eklenmesi sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Bu çalışmada, mekanik alaşımlamanın WC-Co sert metal sisteminin sinterleme davranışı üzerine etkileri araştırılmıştır. Mekanik alaşımlama yöntemiyle hazırlanan 94WC-6Co içeriğindeki tozlara sıvı faz sinterleme uygulanmıştır. Mekanik alaşımlama süresi, mekanik alaşımlanmış toz oranı değişimi ve VC, Nb, W ve C katkılarının yoğunluk, mikroyapı ve faz oluşumları üzerine etkileri incelenmiştir.
  • Öge
    Yüksek Enerjili Öğütme Sistemleri İle Üretilen Y2o3 İle Kısmen Stabilize Zirkonyanın Karakterizasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-23) Sönmez, Toygan ; Öveçoğlu, M. Lütfi ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada, % 3 mol, % 4 mol ve % 5 mol yitriya (Y2O3) içeren zirkonya (ZrO2) ile hazırlanan toz harmanları 1 saat ve 2 saat boyunca mekaniksel öğütülmüş ve preslendikten sonra yttria ile kısmen stabilize zirkonya malzemeler üretmek için 1530 °C, 1550 °C ve 1570 °C’de sinterlenmiştir. Bundan dolayı, bu çalışmanın sonuçları, toz karakterizasyon ve sinterlenmiş numunelerin karakterizasyon sonuçları olmak üzere iki bölümde verilmiştir. Yitriya miktarının, mekanik öğütme süresinin ve sinterleme sıcaklığının mikroyapısal ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Mikroyapı ve faz karakterizasyonu, diferansiyel taramalı kalorimetre / termal gravimetrik analiz (DSC/TGA), optik mikroskop (OM) görüntüleri , X-ışınları difraksiyonu (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, preslenmiş ve sinterlenmiş numunelerin yoğunluk ve sertlik değerleri belirlenmiştir.
  • Öge
    Mekanik Alaşımlama Yöntemiyle Üretilmiş W – Tic – Ni Kompozitlerinin Geliştirilmesi Ve Özelliklerinin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-24) Genç, Aziz ; Öveçoğlu, M. Lütfi ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada W- %2 ağ. TiC - %1 ağ. Ni karışıtırılarak 3 saat, 6 saat, 12 saat ve 24 saat gibi çeşitli sürelerde mekanik alaşımlamanın ve aktivasyonlu sinterlemenin etkilerini araştırmak amacıyla SPEX karıştırıcı içerisinde oda sıcaklığında mekanik alaşımlandı. Mekanik alaşımlanan tozlar hidrojen ve argon gaz atmosferinde 1400 oC’de 1 saat süreyle sinterlendi. Mekanik alaşımlanmış tozların ve sinterlenmiş numunelerin mikroyapı ve faz karakterizasyonları X-ışınları kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirimli elektron mikroskobu (TEM) kullanılarak incelendi. Mekanik alaşımlanmış tozların XRD analizleri sonucunda W ve WC fazları tespit edilirken, sinterlenmiş numunlerin XRD analizleri W, Ni ve kübik yüzey merkezli kafes sistemine sahip W fazının varlığını açığa çıkardı. TEM analizleri sonucunda W, k. y. m W, TiC, Ni4W, heksagonal and orthorhombik W2C fazlarının yanı sıra NiTi, rutil, TiO2 ve Ti4O7 fazlarının varlığı tespit edildi. Göreceli yoğunluk ölçümlerinde sinterlenmiş numunelerin yoğunluklarının %88 ile %98.5 arasında değiştiği gözlendi. Yapılan Vickers mikrosertlik ölçümleri sonucunda ise numunelerin 4.8 GPa ile 6 GPa arasında sertlik değerlerine sahip olduğu ortaya çıktı.
  • Öge
    Ortopedik İmplant Malzemesi Olarak Kullanılan Östenitik Paslanmaz Çeliğin Sol-jel Tekniği İle Yüzey Özelliklerinin Gelistirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-29) Gönüllü, Yakup ; Çimenoğlu, Hüseyin ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalısmada, günümüzde Türkiye basta olmak üzere bir çok ülkede ortopedik implant malzemesi olarak kullanılan Östenitik paslanmaz çeliklerin sol-jel yöntemi ile TiO2 ile kaplanarak, anti bakteriyel ve biyo uyumluluk aktivitelerinin gelistirilmesi hedeflenmistir. Çalısmalar boyunca kaplanan numunelere ve standart numunelere öncelikle yüzey karakterizasyon islemleri yapılmıs ve kaplamanın kalınlığı, yüzey pürüzlülüğü ve yüzey ıslatma açısı gibi özellikleri belirlenmistir. Yapılan kaplamanın vücut içinde çözünürlüğünün tespiti için yapay vücut sıvısı hazırlanılarak elektro kimyasal korozyon deneyleri yapılmıstır. Hem kaplanan numunelerin hem de standart numunelerin anti bakteriyel davranısları E.coli ve S. Aerues tipi bakterilerle belirlenmistir. Biyo-uyumluluk özellikleri öncelikle laboratuar ortamında insan vücudu simule edilerek yapılmıs daha sonra fare kafatasından alınan canlı kemik hücreleriyle belirlenmistir.
  • Öge
    Bakır Konverter Curuflarından Renkli Metallerin Geri Kazanımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-30) Ekiz, Hayriye Elvan ; Arslan, Cüneyt ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Endüstriyel çağın başlangıcından beri, cevherden metal üretiminin vazgeçilmez yan ürünlerinden olan curuflar, son yıllara kadar fabrika sahalarında depolanmaktan başka bir işlem görmemekte ve atık olarak tanımlanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Eti Bakır A.Ş Samsun İzabe Tesislerinden alınan bakır konverter curuflarından asitte pişirme yöntemi ile en yüksek oranda bakır, kobalt ve çinko geri kazanımı ve demir giderilmesinin gerçekleştirilmesidir. Tasarlanan sistemde, curuf üzerinde farklı asit/katı oranları kullanımı ve hidrojen peroksit ilavesi ile bir ön işlemden geçirilmesi, oluşan şiddetli reaksiyon sayesinde curuf yapısını oluşturan kararlı silikat ve ferrit bileşiklerinin içerisine hapsolmuş metallerin serbest kalması hedeflenmiştir. Numune daha sonra pişirilerek, renkli metallerin sülfat bileşiklerine dönüşmesi sağlanmış ve çözümlendirme işlemi metaller geri kazanılmıştır. Elde edilen deney sonuçlarına göre, bakır konverter curuflarından sülfatlayıcı kavurma prensibine dayalı asitte pişirme yöntemi ile metal geri kazanımının mümkün olduğu görülmüştür. Yapıya eklenen hidrojen peroksit, kararlı silikat ve ferrit yapısının parçalanmasını ve curuf bünyesindeki hapsolmuş metallerin serbest kalmasını sağlamaktadır. Pişirme sıcaklığı arttıkça, metal çözünürlüklerinde azalma gözlenmiştir. Pişirme süresinin artışı, metal çözünürlüklerini önemli oranda etkilemezken; asit/katı oranlarındaki artış, demir dışındaki metallerin çözünürlüklerini olumlu yönde etkilemiştir. Asit/katı oranı arttıkça yapıdaki hidrojen peroksit miktarı da arttığından, demirin hematit olarak çökmesi ve sistemden uzaklaştırılması teşvik edilmiştir. Çalışma sonunda, geri kazanılan bakır, çinko ve kobalt değerlerinin yüksek, demir geri kazanımının ise düşük olduğu deney koşulları optimum parametre olarak seçilmiştir. Buna göre, optimum koşullar; 250 °C pişirme sıcaklığı, 2 saat pişirme süresi ve 3/1 asit/katı oranıdır. Bu koşullarda; % 50,7 Cu, % 38,7 Fe, % 69,2 Zn ve % 72,1 Co geri kazanımı sağlanmıştır.
  • Öge
    Ergimiş Tuz Elektrolizi Yöntemiyle Zrb2 Sentezi Ve Karakterizasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-30) Özkan, Selda ; Ürgen, Mustafa ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and Engineering
    Bu çalışmada PVD yöntemiyle zirkonyum kaplanmış çelik yüzeyinin ergimiş tuz elektrolizi ile borlanması ve karakterizasyonu üzerine çalışılmıştır. PVD yöntemiyle zirkonyum kaplanmış yüzeylerin katot, grafit potanın ise anot olarak kullanıldığı elektroliz hücresinde, yüksek frekanslı fırın kullanılarak borlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Proses parametrelerinin (sıcaklık (900-1050 C), proses süresi (1-60 dakika), akım yoğunluğu (50-400 mA/cm2)) Zr kaplı çelik yüzeyin ergimiş tuz elektrolizi ile borlanmasına etkisi incelenmiştir. Banyo bileşimi olarak % 15 Na2CO3+%85 Na2B4O7 kullanılmıştır. Ayrıca akım yoğunluğu, sıcaklık, sürenin elde edilen tabakanın kalınlığına ve kompozisyonuna etkisi incelenmiştir. Yüzeyden XRD analizi yapılarak oluşan fazlar, SEM analizi yapılarak da oluşan tabakaların kompozisyonu ve kaplama kalınlıkları saptanmıştır. Karakterizasyon işlemleri neticesinde yüzeyde ZrB2 tabakasının ergimiş tuz elektrolizi yöntemiyle oluşturulabildiği saptanmıştır. Zirkonyum kaplı çelik yüzeyin borlanması neticesinde yüzeyde çeşitli zonlardan oluşan bir borür tabakası elde edilmiştir. Borür tabakasının parabolik hız kanununa uygun olarak denklemi uyarınca büyüdüğü saptanmıştır. Yapılan deneysel çalışmaların neticesinde 1000 C, 100 mA/cm2, 30 dakika optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Söz konusu koşullarda 4 µm ZrB2 tabaka kalınlığı elde edilmiştir.