LEE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19376

Gözat

AlSi9Cu3 ve AlSi10Mg basınçlı alüminyum döküm alaşımlarına bor ve stronsiyum ilavesinin Cr3+ dönüşüm kaplaması sonrası korozyon direncine etkisi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022) Savaşkan, Berkay ; Keleş, Özgül ; 769849 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı

Alüminyum döküm alaşımları; sahip oldukları yüksek spesifik mukavemet, yüksek termal & elektrik iletkenlik ve iyi korozyon direnci özellikleri sayesinde başta havacılık & savunma ve otomotiv sektörü olmak üzere sıkça tercih edilen malzemelerdendir. Metallerin ve alaşımların, yüksek korozyon direncine sahip olması ve korozyona maruz kalmadan uzun süre kullanılabilir olması, endüstride orijinal ekipman üreticileri (OEM) tarafından istenilen özelliklerin başında gelmektedir. Alüminyum döküm alaşımları, başta yüksek dökülebilirlik, işlenebilirlik ve iyileştirilebilir korozyon direnci özellikleri sayesinde otomotiv sektöründe çeşitli uygulamalarda sıkça kullanılmaktadır. Otomotiv sektöründe en yaygın kullanılan alüminyum alaşımları 3xx (Al-Si-Mg/Cu) ve 4xx (Al-Si) alaşımlarıdır. Bu alaşımların şekillendirilmesinde kullanılan yüksek basınçlı döküm teknolojisi başta gelen önemli yöntemlerden biridir. 3xx alüminyum alaşımlarının korozyon direnci, kimyasal bileşimlerine göre –özellikle içerdikleri bakır (Cu) elementinin oranına bağlı olarak- değişkenlik gösterebilmektedir. Bu nedenle, otomotiv sektöründe yüksek basınçlı döküm yöntemiyle üretilen alüminyum döküm alaşımlarına müşteri istekleri doğrultusunda korozyon direncini artırıcı Cr3+ dönüşüm kaplaması (TCP) uygulanabilmektedir; ancak bu kaplama, bakır oranı göreceli yüksek alaşımlarda düşük alaşımlara göre korozyon direnci yönünden olumsuz sonuçlar verebilmektedir. Bu çalışmada, Cu elementinin oluşturduğu mikrogalvanik korozyonun olumsuz etkilerini azaltmak ve daha yüksek korozyon direnci elde edebilmek için göreceli yüksek bakır oranına sahip (ağ. %2,5) AlSi9Cu3 (EN AC 46000) ve göreceli düşük bakır oranına sahip (ağ. %0,1) AlSi10Mg (EN AC 43400) alüminyum döküm alaşımlarına tane inceltici özellikli bor (B) içeren AlB3 ön alaşımı ve ötektik modifiye edici stronsiyum (Sr) esaslı AlSr15 ön alaşımı ilavesi yapılmıştır. Alaşımlara yapılan bu ilaveler ile hem döküm sonrası hem de TCP kaplaması sonrası korozyon direnci özelliklerinde iyileşme amaçlanmıştır. Özellikle, aynı miktardaki bakırın mikroyapıya homojen dağılımı ile AlSi9Cu3 alaşımının TCP kaplaması sonrasında korozyon direncinde artış öngörülmüştür. AlSi9Cu3 ve AlSi10Mg ön alaşım ilaveli numunelerine yağ alma & asit ile aşındırma ön işlemleri sonrasında TCP kaplaması uygulanmıştır. Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile şekillendirilen AlSi9Cu3 ve AlSi10Mg alaşımlarının optik mikroskop ile metalografik, Taramalı Eletron Mikroskobu (SEM) ile morfolojik ve EDS-Haritalama (Enerji Dispersiv X-Ray Spektroskopisi Haritalama) analizleri ile malzeme karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Malzemenin mikroyapısında yapılan değişikliklerin korozyon direnci üzerindeki etkilerinin incelenmesi için hem döküm numunelere hem de TCP kaplanmış numunelere Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ve Tafel deneyleri uygulanmıştır. CV analizi; AlSi9Cu3 için döküm sonrası, her iki alaşım içinse TCP kaplama ön işlemleri sonrası uygulanmıştır. Numunelerin uzun dönem korozyon dirençleri tuz testi ile ölçülmüştür. Metalografik ve morfolojik malzeme karakterizasyonları sonucunda AlB3 ön alaşımının mikroyapı üzerindeki olumlu etkileri görülmüştür. AlB3 ön alaşımı kullanılan numunelerde daha ince taneler ile birlikte nispeten daha küresel ve küçük birincil α-Al fazları gözlemlenmiştir. AlSr15 ön alaşımının kullanıldığı numunelerde ise normalde iğnesel ve kaba formda bulunan Al-Si ötektik fazları Sr elemtinin etkisiyle incelerek lifsi formda oluşmuştur. AlSi9Cu3 ön alaşım ilavesiz ve ön alaşım ilaveli numunelerinin yüzey elektroaktif bakır miktarlarının hesaplanabilmesi için Çevrimsel Voltametri (CV) analizleri gerçekleştirilmiş ve bakır elementinin Cu(0)' dan Cu(I)' yükseltgenme reaksiyonu sonucu ~ -0.1 V değerinde pik elde edilmiştir. Elde edilen pikin şiddeti yeterli olmadığı için yüzey elektroaktif bakır miktarı hesaplanamamıştır. Hem döküm sonrası hem de TCP kaplaması sonrasında uygulanan EIS ve Tafel deneyleri sonuçlarına göre, AlSi9Cu3 alaşımının (Cu: % 2,5) korozyon direncinin (korozyon akımı, icorr: 2,192 / 0,291 μA/cm2) AlSi10Mg alaşımının (Cu: % 0,1) korozyon direncinden (icorr: 0,715 / 0,019 μA/cm2) daha düşük olduğu bulunmuştur. AlSi9Cu3 ve AlSi10Mg alaşımlarının korozyon dirençlerindeki bu farklılığın, içerdikleri bakır oranlarından kaynaklandığı gözlemlenmiştir. AlSi9Cu3 alaşımı B + Sr ilaveli numunenin korozyon direnci, ön alaşım ilavesiz numuneye göre EIS (Polarizasyon direnci, Rp, EIS: 4,16 kΩ / 3,64 kΩ) ,Tafel (Rp, EIS: 4,53 kΩ / 3,31 kΩ & İcorr: 2,192 μA/cm2 /1,585 μA/cm2) ve tuz testi (ağırlık değişimi: 0,007 g/cm2 / 0,008 g/cm2) sonucunda daha yüksek bulunmuştur. AlSi9Cu3 AlB3 + AlSr15 ilaveli numunede, tane inceltme ve ötektik modifikasyon sonucunda daha küçük ve çok sayıdaki mikrogalvanik hücrenin oluştuğu ve böylece numune korozyon direncini azalttığı düşünülmektedir. Buna ek olarak, AlSi9Cu3 alaşımı numunelerinin döküm yüzeye sahip numunelerin Tafel analizi sonrası mikroyapısı incelendiğinde çamursu fazlarının (sludge) oyuk oluşumunu engellediği görülmüştür. Tane inceltmenin etkisiyle AlB3 ilaveli numunelerde çamursu fazların daha küçük ve fazla olduğu; bu nedenle AlB3 ilaveli numunelerinin korozyon dirençleri diğer ön alaşım ilaveli numunelere göre daha yüksek olabileceği düşünülmüştür. AlSi10Mg alaşımı için; ön alaşım ilavesiz, AlB3 ilaveli ve AlB3 + AlSr15 ilaveli numunelerin korozyon dirençleri birbirine yakın değerlerde bulunmuş ve numunelerin korozyon dirençleri arasında fark görülmemiştir. AlSi10Mg alaşımı AlSr15 ilaveli numunenin korozyon direnci ise diğer üç numunenin korozyon direncinden düşük bulunmuştur. Sr elementinin ötektik fazın yüzey alanını artırdığı faz analizi sonucunda görülmüştür. Bakır oranı az AlSi10Mg alaşımının temel korozyon mekanizması birincil α-Al ve Al-Si ötektik fazı arasında gerçekleşmiştir. Bu sebeple artan ötektik faz korozyon direnci AlSi10Mg alaşımı üzerinde olumsuz etki oluşturmuştur. AlSi9Cu3 (Cu: %2.4) numunelerine uygulanan CV deneylerinde, saf bakıra oranla ön alaşım ilavesiz, AlB3 ilaveli, AlSr15 ilaveli ve AlB3 + AlSr15 ilaveli numunelerinin yüzey elektroaktif bakır miktarları sırasıyla %32,1 %66,9 %39,9 %64,1 olarak bulunmuştur. AlSi9Cu3 alaşımında AlB3 ilavesi ile tane inceltme sonucunda numune mikroyapısında tane boyutu küçülmüş ve daha küçük ve küresel şekilde α-Al fazları oluşturulmuştur. Mikroyapıdaki bu değişimin sonucunda tane sınırları artmış ve tane sınırlarında oluşma eğilimi gösteren bakır içeren intermetalik fazlar mikroyapı yüzeyinde homojen bir şekilde dağılmıştır. Bu nedenle, CV analizi sonucunda AlB3 ilaveli ve AlB3 + AlSr15 ilaveli AlSi9Cu3 numunelerinin elektroaktif bakır miktarları ön alaşım ilavesiz ve AlSr15 ilaveli numuneden daha yüksek değerlerde bulunmuştur. AlSi10Mg (Cu: %0.1) alaşımı içerdiği düşük bakır nedeniyle CV analizi sonucunda herhangi bir pik elde edilememiş ve yüzey elektroaktif bakır miktarı hesaplanamamıştır. TCP kaplanmış AlSi9Cu3 alaşımı numunelerinin EIS, Tafel deneyi sonuçları incelendiğinde, AlB3 ilaveli numunenin korozyon direncinin diğer numunelerden daha yüksek değerde olduğu görülmüştür. AlSi9Cu3 alaşımı AlB3 ilaveli ve ön alaşım ilavesiz numunelerinin EIS deneyi sonucunda yük transfer dirençleri sırasıyla 295,8 kΩ ve 57,51 kΩ, Tafel deneyi sonucunda korozyon akımları sırasıyla 0,053 μA/cm2 ve 0,291 μA/cm2 olarak hesaplanmıştır. Uygulanan CV analizleri sonucunda AlB3 ilaveli AlSi9Cu3 alaşımı numunesinin yüzeyinde saf bakıra göre %66,9 oranında elektroaktif bakır bulunduğu tespit edilmiştir. Asit ile aşındırma sonrası, yüzeyde α-Al çözünmesi sonucunda geriye kalan bakır elementleri üzerinde / yakınında TCP kaplama oluşumunun başladığı öngörülmektedir. TCP kaplanmış AlSi10Mg alaşımı numunelerinin EIS, Tafel deneyleri ve tuz testi sonuçlarına göre AlSr15 ve AlB3 + AlSr15 ilaveli numunelerin korozyon dirençleri ön alaşım ilavesiz ve AlB3 ilaveli numunelerden daha yüksek bulunmuştur. AlSr15 ve AlB3+ AlSr15 ilaveli numunelerde artan ötektik faz ve tane inceltmenin etkisiyle, anodik α-Al fazının, daha katodik fazlar (silisyum ve intermetalikler) ile etkileşim yüzeyi artmıştır. TCP kaplaması ön işlemlerinde bu etkileşim yüzeylerinin çözünmesi (korozyona uğraması) sonucunda numunenin yüzey pürüzlülüğü artmış ve bu alanların üzerinde daha homojen ve tutunan bir TCP kaplaması oluşmuş ve böylece korozyon direnci artmıştır. Sonuç olarak; yapılan çalışma kapsamında AlSi9Cu3 alaşımı yüzeyindeki bakır içeren intermetaliklerin daha küçük ve homojen şekilde yüzeye dağıtmak ve daha küçük mikrogalvanik korozyon hücreleri oluşturarak TCP kaplama sonrası korozyon direncini artırmak amaçlanmıştır. AlSi9Cu3 alaşımına AlB3 ön alaşımı ilavesiyle yüzey elektroaktif bakır miktarının arttığı CV analizleri ile görülmüş ve TCP kaplama sonrasında elde edilen korozyon direncinin ön alaşım ilavesiz numuneye göre korozyon akımının yaklaşık 5,5 kat azaldığı (AlB3 ilaveli: 0,053 μA/cm2 ve normal: 0,291 μA/cm2) ve yük transfer direncinin ise (295,8 kΩ & 57,51 kΩ) yaklaşık 5 kat daha fazla olduğu görülmüştür.
Atık tetra pak aseptik ambalajlarından karton, düşük yoğunluklu polietilen, alüminyum bileşenlerinin geri kazanımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-01-20) Baltacı, Ilgım ; Yücel, Onuralp ; 521191017 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği

Bu tez çalışmasının amacı, dünyada oldukça yaygın olarak kullanılan çok katmanlı ve multi-materyal yapıya sahip gıda ambalajı Tetra Pak Aseptik kutuları oluşturan karton, düşük yoğunluklu polietilen ve alüminyum malzemelerinin birbirinden ayrıştırılması, ayrıştırmanın verimi ve geri kazanım yöntemlerinin araştırılmasıdır. Çalışma konusu kapsamında, hidropülp methodu ile Tetra Pak ambalajından selüloz kısmı ayrıştırılmıştır. Selüloz ayrıştırıldıktan sonra geride kalan PEAl fraksiyonundaki PE ve Al fazlarının birbirinden ayrılması için hidrometalürjik ve pirometalurjik deneyler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen fraksiyonların karakterizasyonu için FTIR analizi, yüksek sıcaklık altındaki davranışlarını incelemek için TGA ve DTA yapılmıştır. Yapılan deneylerin sonuçları değerlendirilmiş ve alternatif yöntemler incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanmak amacıyla, ev içi tüketim sonrası ortaya çıkan (evsel atık) Tetra Pak aseptik ambalaj atıkları toplanmıştır. Toplanan bu atıklara hidropülp deneyleri, hidrometalürjik ve pirometalürjik metotlar uygulanmıştır. Ek olarak, Kahramanmaraş Kağıt Sanayi tarafından gönderilen endüstriyel hidropülp uygulanarak içerdiği selüloz ayrılmış ve parçalanmış PEAl fraksiyonu bu çalışmanın hidrometalurji ve pirometalurji deneylerinde hammadde olarak kullanılmıştır. Deneysel çalışmaların ilk aşamasında, Tetra Pak ambalaj atıkları temizlenip küçük parçalara ayrılarak belirli süre suda bekletilerek işlenmeye hazır hale getirilmiştir. Belirli sıcaklıkta su, deney süresi ve öğütme hızı altında yapılan blending işlemi ile ambalaj atığının öğütülmüş yığını elde edilmiştir. Daha sonra yaş eleme sistemiyle belirli aralıklarda elekler kullanılarak karton lapası, PEAl ile karton lapası karışımı ve PEAl fazlarının ayrı ayrı elde edilmesi sağlanmıştır. Fazların kurutulması ile hidropülp işlemi tamamlanmış, selüloz (karton), yanı sıra düşük yoğunluklu polietilen-alüminyum (PEAl) fazları ayrı ayrı elde edilmiştir. Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında hidrometalurjik deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda TS 886'ya uygun bitkisel yağ içerisinde PE ve Al katmanlarının birbirinden ayrılması işlemi üzerine çalışılmıştır. Deneyler manyetik karıştırıcılı ısıtıcı kullanılarak yapılmış olup farklı sıcaklıklarda, sürelerde ve karıştırma hızlarında LDPE ve Al katmanlarının birbirinden ayrılma performansı incelenmiştir. Deneyler sonucunda LDPE ve Al bileşenlerinin ayrılma durumuna göre en verimli deney parametreleri saptanmıştır. Artan sıcaklık ve sürenin katmanların birbirinden ayrılmasına olumlu etki ettiği gözlenmiştir. Çözücü olarak yağ kullanıldığı için sıcaklık belli bir değere kadar yükseltilmiştir. Deneysel çalışmaların üçüncü aşamasında piroliz yöntemi uygulanmıştır. Hidrometalurjik yönteme alternatif olarak, yüksek sıcaklıkta polietilenin buharlaştırılması ile Al metal fazı elde edilmesi amaçlanmıştır. 2 ayrı piroliz çalışması yapılmıştır, ilkinde açık atmosfer altında sıcaklık (400, 500, 600°C) ve sürenin (2, 3, 4 h) çeşitli kombinasyonları ile ilerletilmiştir. İkinci piroliz çalışmasında PEAl nikel tepsiye yerleştirilerek kül fırınına çeşitli sıcak ve süre kombinasyonları altında içerdiği LDPE'nin buharlaşması sağlanmıştır. Her iki metodolojinin (hidrometalurjik ve pirometalurjik) son ürünü olan ayrılmış fraksiyonlar (LDPE ve Al) XRF, XRD ve FT-IR yöntemleri ile karakterize edilmiş, termogravimetrik davranışları TGA, DTA ile incelenmiş ve geri kazanım verimlerine etki eden unsurlar incelenmiştir. Tetra Pak aseptik ambalaj atıklarının içerdiği selülozik kısım hidropülp işlemi ile verimli bir şekilde PEAl katmanlarından ayrılmıştır. Hidropülp işleminin ardından elde edilen PEAl fraksiyonunu oluşturan LDPE ve Al malzemelerini birbirinden ayırmak için hidrometalurjik çalışmalar yapılmıştır. Bu metotta PEAl parçaları 140ºC, 100 rpm karıştırma hızında ayçiçek yağında deneye alınmıştır. İşlem sonucunda Al fazında yüksek miktarda LDPE içeriğine rastlanmıştır. Hidrometalurjik yola alternatif olarak yapılan piroliz deneylerinde 400, 500 ve 600°C sıcaklıkların her birinde numuneler 2,3 ve 4 saat açık atmosferde yüksek sıcaklıkta bekletilmiştir. Bu işlem sonucunda LDPE'nin Al'den uzaklaştırılması başarıyla sonuçlanmış ve bunun için optimum koşullar 500°C'de 3 saat olarak belirlenmiştir.
Bor karbür katkılı PMMA (polimetil metakrilat) polimerkompozitlerin ATRP metodu ile sentezi ve karakterizasyonu

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Türkmani Tuluk, Duygu ; Arslan, Cüneyt ; 783241 ; Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı

Günümüzde ivmelenen bir hızla gelişen uzay teknolojisi beraberinde zorlu koşullara daha dayanıklı malzeme ihtiyacının doğmasına sebep olmaktadır. Bu durum uzaydaki çevre koşulları ile yakından ilgili olup yoğunluğu ve maliyeti düşük ancak mekanik, sıcaklık ve kimyasal dayanımı ayrıca kozmik radyasyonu sönümleme özellikleri yüksek alternatif malzemeleri endüstriyel ölçekte üretme hedefini zorunlu hale getirmektedir. Bu bağlamda seramik katkılı polimer matriksli kompozitler önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada seramik malzeme sınıfına dahil B4C tozu ile yaygın endüstriyel uygulama alanı bulunan Poli (metil metakrilat) (PMMA) kompozit olarak sentezlenmiştir. Çalışmanın amacı yeni nesil bu malzemenin uygulanabilirliğini karakterizasyon sonuçları ile açıklanabilen malzeme özellikleri ile desteklemektir. Bor karbür kovalent bağlı, seramik malzeme grubuna dahil mekanik dayanımı oldukça yüksek bir bileşiktir. Poli (metil metakrilat) (PMMA) ise polimer malzeme grubundan termoplastik polimerler sınıfına dahil olan yüksek mukavemet ve ısı direnci özellikleri gösteren bir malzemedir. B4C 4 adet bor ve 1 adet karbon atomundan oluşması nedeniyle kimyasal bağları hayli güçlüdür. Bor ve Karbon atomlarının yarıçapları birbirine çok yakın olduğundan elektronegativite değerleri de birbirine oldukça benzer olup bu iki atomun bir araya gelerek bileşik yapması çok yüksek enerji ve sıcaklık ihtiyacının karşılanmasını gerektirmektedir. Günümüz koşullarında B4C üretimi esnasındaki yüksek enerji ve sıcaklık ihtiyacı sebebiyle B4C tozu yüksek maliyetli ürün sınıfına girmektedir. B4C yüksek mukavemeti ve düşük yoğunluğu sayesinde personel zırhlarında, zırhlı taktik araçlarda, yüksek sıcaklık dayanımı ve yüksek sıcaklıkta artan elektrik iletkenliği sayesinde elektronik cihazlardaki kaplamalarda, Bor elementinin doğal nötron absorblama özelliği sebebiyle nükleer alanda radyasyon zırhlama ve tıp alanında bor nötron yakalama terapisinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada farklı partikül boyutuna sahip 3 çeşit B4C tozu sentez parametrelerine ve kompozit içerisine katkılanma miktarlarına göre incelenmiş ve farklı partikül boyutuna sahip B4C tozu ailesinin ürün sentezine etkileri farklı karakterizasyon yöntemleri ile kıyaslanmıştır. PMMA ise yüksek optik geçirgenlik özelliği sebebiyle camsı akrilat olarak da adlandırılmaktadır. PMMA, mor ötesi ışınlara ve atmosfer koşullarına karşı duyarlılık göstermesi sebebiyle esnek cam üretimi, gıda sanayi, sağlık uygulamaları, otomotiv ve uçak sanayinde, mor ötesi ışın ve radyasyon zırhlama uygulamalarında kullanılmakta olup kullanım alanları yaygınlaştırılmaya çalışılmaktadır. Bu amaç ile PMMA içerisine farklı metal, nanomalzeme veya seramiklerin eklenmesi sonrası PMMA matriksli kompozitler üretilmeye çalışılmaktadır. Bu tez çalışması boyunca B4C, PMMA polimer yapısına katkı malzemesi olarak farklı oranlarda eklenmiş ve kompozit sentezlenmeye çalışılmıştır. PMMA ise üretilen kompozitlerin matriksi olup, B4C katkısı sonrası kompozit yapının değişen özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla kompozitlerin mekanik, yüzey ve sıcaklık dayanımı özellikleri çeşitli karakterizasyon yöntemleri ile incelenip B4C katkısının etkileri analiz edilmiştir. Atom Transfer Radikal Polimerizasyon (ATRP) yöntemi kullanılarak sentezlenen kompozitlerin iç yapılarının, bağlarının ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi amacıyla X-ışınları Difraksiyon (XRD) analizi, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometresi (FTIR), Raman, Termal Gravimetri (TGA) ve Pozitron Yokolma Ömrü Spektrometresi (PALS) analizleri yapılmıştır. Üretilen kompozitlerin yüzey özelliklerinin tespit edilmesi amacıyla Stereomikroskop ve SEM görüntüleri alınmış ve temas açısı ölçümü ile kompozit yüzeylerinin hidrofilik veya hidrofobik özellikte olup olmadığı incelenmiştir. Sertlik ölçümü yapılarak kompozitlerin mekanik dayanım değerleri kıyaslanmıştır. Kütlece farklı miktarlarda B4C takviye edilen bu çalışmada, en büyük partikül boyutuna sahip B4C tozu B4C-1 olarak, en küçük partikül boyutuna sahip B4C tozu ise B4C-3 olarak isimlendirilmiştir. İkisi arasında kalan B4C tozu ise B4C-2 olarak adlandırılmıştır. PMMA matrisine B4C-1 katkısı kütlece %35, %38, %40, %50 ve %60 oranında B4C-2 katkısı %40 ve %50, B4C-3 katkısı ise %15, %18 ve %50 oranlarında eklenmiştir. Partikül boyutu küçüldükçe PMMA matrisine B4C katkısı eklemenin zorlaştığı ve katkı başarısının düştüğü görülmüştür. Partikül boyutu en büyük olan B4C-1 ise çeşitli oranlarda ve çok daha kısa sürelerde PMMA matrisine ilave edilebilmiştir. Karakterizasyon sonuçlarından sertlik sonuçu baz alındığında mekanik dayanımı en yüksek kompozitin %35 B4C-1 katkısı yapılarak sentezlendiği ve B4C-1 katkısı artırıldıkça mekanik dayanımın düştüğü görülmüştür. Bu duruma Stereomikroskop ve SEM ile alınan görüntülerden anlaşılan topaklanmanın sebep olduğu düşünülmektedir. B4C-1 katkısı artıkça topaklaşma artmıştır, buna ek olarak B4C-1'e göre daha düşük partikül boyutuna sahip B4C-2 tozundan kütlece aynı miktarda eklendiğinde, B4C-1 içeren yapının daha çok topaklandığı Stereomikroskop görüntülerinden anlaşılmaktadır. Benzer topaklaşma mikroyapısına sahip %35 B4C-1 katkılı kompozit ile %50 B4C-2'nin sertlik sonuçlarının çok yakın olmasının mikroyapı kaynaklı olduğu düşünülmektedir. Topaklaşma ile B4C etkisi azalmış ve daha heterojen bir mikroyapı elde edilmiştir. Daha büyük partikül boyutlu B4C-1'den B4C-2'ye göre daha az miktarda eklenerek aynı mekanik dayanımın elde edildiği anlaşılmaktadır. Temas açısı ölçümü yapılarak B4C-1 katkısı kompozit içerisinde artıkça kompozit yüzeyinde su damlacıklarının yayılmadığı daha da hidrofobik yüzeylerin oluştuğu fark edilmiştir. Ayrıca aynı katkı miktarına sahip %50 B4C-1 ve %50 B4C-2 tozlarından partikül boyutu daha büyük olan B4C-1'in stereomikroskop görüntülerinde görülen daha fazla topaklaşma gene numune yüzeyinin daha fazla hidrofobikleşmesine sebep olmuştur.Yapılan XRD, FTIR ve Raman analizlerinde ise B4C-1 ve B4C-2 katkılı kompozitlerde PMMA ve B4C pikleri B4C-3 katkılı kompozitlere göre daha yüksek şiddette ve belirgin olarak görülmekte olup bu sebeple partikül boyutu düştükçe zorlaşan kompozit sentezinin safsızlık veya reaksiyonun veriminden olumsuz etkilendiği tahmin edilmektedir. Yapılan TGA analizinde ise %50 B4C-1 içeren kompozit benzer katkı oranlarına sahip daha düşük partikül boyutlu B4C-2 ve B4C-3 katkılı kompozitlere göre daha fazla kütle kaybı yaşamış ve sıcaklık dayanımının daha düşük olduğu sonucuna varılmıştır. Dolayısıyla daha küçük partikül boyutuna sahip B4C çeşitlerinin sıcaklık dayanımını daha fazla geliştirdiği anlaşılmıştır. PALS (Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy) diğer adıyla pozitron yokolma ömrü spektroskopisi ölçümü ile B4C-1 katkılı B4C/PMMA kompozitlerinin sıcaklığa bağlı pozitronyumun ömrü artış göstermiş ve böylece serbest hacim büyümesinin sıcaklığa bağlı arttığı anlaşılmıştır. B4C-2 ve B4C-3 katkılı numunelerde ise tam tersi durum tespit edilmiştir. Bu yeni Bor Karbür- PMMA kompoziti radyasyondan korunma özelliği ile uzay çalışmalarında kullanılabilecek yeni bir malzeme adayı olma potansiyelini taşımaktadır. Nano boyutlu Bor Karbür tozlarının kullanıldığı farklı çalışmalar literatürde yer almakta olup, bu çalışmada üretim maliyetini düşürmek ve endüstriyel uygulama alanını genişletmek amacıyla ortalama partikül boyutu mikron metre olan Bor karbür tozu çeşitlerinin kullanımı çalışmanın endüstriyel ölçeğe geçebilmesini sağlayabilecek faktörlerden biridir. Sentezlenen bu kompozit uzay araçlarında ve uydu yapısal malzeme çeşitlerinde radyasyon kalkanı olarak da alternatif olarak kullanıma aday bir malzeme olabilecektir.
CoCrFeNiAlx (x=0.2; 0.6; 1.0; 1.5) yüksek entropili alaşım sistemlerin mekanik alaşımlamasının optimizasyonu ve B4C takviyesinin spark plazma sinterleme prosesine etkisinin araştırılması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-01-29) Çiçek, Yusuf Baran ; Göller, Gültekin ; 521211024 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği

Yüksek entropili alaşımlar (YEA), en az beş farklı elementin yapıya dahil olmasıyla elde edilen malzeme grubudur. Alaşım sisteminde bulunan, veya eklenecek olan her bir elementin, malzemenin belirli özelliklerini geliştirmesi beklenir. Mevcut alaşıma, çeşitli takviye malzemeleri (bor karbür, silisyum karbür vb.) veya oranı %5'ten daha az olacak şekilde minör olarak adlandırılan alaşım elementleri de eklenerek, yüksek mukavemet, yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci, iyi seviyede korozyon ve oksidasyon direncine sahip bir malzeme elde edilebilmektedir. Bu sayede, yüksek entropili alaşım sistemlerinin, üstün performans gerektiren çeşitli alanlara yönelik (havacılık, otomotiv vb.) geliştirilmesine devam edilmektedir. YEA sistemlerinin kendine has bazı özellikleri bulunmaktadır. Bu özellikler, dört temel etki olarak adlandırılmakta olup, yüksek entropi etkisi, yüksek latis distorsiyonu, yavaş difüzyon etkisi ve kokteyl etkileridir. İlgili parametreler sayesinde, malzemelerin temel özellikleri ve davranışları hakkında bilgi edinilebilmektedir. YEA sistemlerinde en çok kullanılan üretim yöntemleri, genellikle üç başlık altında değerlendirilmektedir. Bu yöntemler; katı hal, sıvı hal ve gaz hal olmak üzere sınıflandırılmaktadır. Sıvı hal yöntemlerinde en çok kullanılan vakum ark ergitme prosesidir. Bu yöntemin temel sınırlaması, homojenliğin elde edilmesinin uzun vakitler gerektirmesidir. Homojenliğin sağlanması için, yöntemin birden fazla kez tekrarlanması gerekebilmektedir. Gaz hal üretim yöntemleri, genellikle YEA film kaplamaları üretiminde tercih edilmektedir. Katı hal üretim yöntemlerinde ise mekanik alaşımlama (MA) prosesi yer almaktadır. Mekanik alaşımlama prosesinde, toz, bilye ve proses kontrol maddesinin içerisinde olduğu, genellikle paslanmaz çelikten oluşan bir kap sistemi kullanılır. Yüksek enerjili değirmenlerde gerçekleştirilen proseste, çarpışmanın kuvvetiyle, toz parçacıkları plastik olarak deforme olur ve deformasyon sertleşmesine uğrayıp ile parçacıkların kırılması sağlanır. MA sayesinde, vakum ark ergitme yönteminin sınırlamalarından olan homojen mikroyapı iyi bir şekilde elde edilebilmektedir. Malzemede istenen yoğunluğun elde edilebilmesi için, MA işlemini takiben spark plazma sinterleme ile malzemeler şekillendirilerek, yüksek yoğunluk değerleri elde edilebilmektedir. SPS işlemi, düşük voltajlı, doğru akımlı, darbeli akımla aktive edilen bir basınçlı sinterleme tekniği olarak da bilinir ve yüksek sıcaklıklarda bile malzemelerin çok kısa sürelerde sinterlenip, yoğunlaştırılması sağlanır. YEA sistemlerine takviye malzemesi olarak eklenebilen, bor karbür (B4C), elmas ve kübik bor nitrürün ardından bilinen en sert üçüncü malzemedir. Bor karbür, düşük yoğunluğu (2,52 g/cm3), yüksek sertliği (29.1 GPa), yüksek ergime sıcaklığı (2450°C), yüksek elastik modülü (448 GPa), yüksek nötron emilim kesiti (600 barns) ve mükemmel termoelektrik gibi birçok çekici kombinasyonu sebebiyle yüksek performans uygulamaları için uygun bir malzemedir. Bu kapsamda, bor karbür, nükleer endüstride, personel ve araç güvenliği için zırh, roket yakıtı vb. uygulamalarda kullanılmaktadır. Çalışma kapsamında CoCrFeNiAlx (x=0,2 0,6 1,0 1,5) yüksek entropili alaşım sistemleri, mekanik alaşımlama yöntemi ile farklı sürelerde (2, 4, 6 ve 8 saat), sabit rpm dönüş hızında (800) üretilmiştir. Üretilen toz alaşımının partikül boyut dağılımları belirlenmiş ve X-ışını difraktormetre analizi (XRD) ile faz analizleri gerçekleştirilmiştir. Sinterleme işleminden önce, ThermoCalc yazılım programında yapıda hangi fazların oluşabileceğine ilişkin faz tahmin analizi gerçekleştirilmiştir. MA yöntemiyle üretilen toz alaşımlarının şekillendirilmesi için spark plazma sinterleme (SPS) prosesi gerçekleştirilmiştir. Sinterleme işleminde başlangıç tozu olarak 20 saat 300 rpm hızında öğütülmüş CoCrFeNiAl0,2 ve CoCrFeNiAl1 alaşım sistemleri kullanılmıştır. Bor karbür takviyeli alaşım sistemlerinde, sinterleme işleminden önce, öğütülmüş YEA tozları ve bor karbürün daha iyi homojen dağılımı için turbulada 6 saat süreyle karıştırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, hem takviyesiz hem de değişen oranlarda (hacimce %2 ve %4) bor karbür takviyeli CoCrFeNiAl0,2 ve CoCrFeNiAl1 alaşım sistemleri değişen sıcaklıklarda (845, 900, 1000°C), sabit basınçta (40 MPa) ve sabit sinterleme sıcaklığında (3 dakika) SPS yöntemiyle şekillendirilmiştir. SPS işlemlerinden sonra, malzemelerin yoğunluk ölçümleri, XRD yöntemiyle faz analizleri, taramalı elektron mikroskobu ve enerji dağılım spektrometresi ile mikroyapı karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Mekanik testler kapsamında, malzemelerin Vickers mikrosertlik ölçümleri, aşınma ve basma testleri yapılmıştır. Malzemelerin termal davranışları hakkında bilgi sahibi olabilmek için termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel termal analiz (DTA) işlemleri gerçekleştirilmiştir. Partikül boyut analizlerinde, genellikle 2-4 saat aralığında partikül boyutlarında bir azalma görülmüştür. Burada mekanik alaşımlama mekanizmalarından kırılma, soğuk kaynağa göre daha baskındır. 4-6 saat aralığında ise partikül boyutlarında bir artış görülmüştür. Burada ise soğuk kaynağın kırılmaya göre baskın olduğu gözlemlenmiştir. En yüksek yoğunluk değeri (7,87 ± 0,012), 1000°C sıcaklık, 40 MPA basınç ve 3 dakika sinterleme süresinde sinterlenen CoCrFeNiAl0,2 sisteminde elde edilmiştir. Yoğunluk artışının temel sebebinin, sinterleme sıcaklığındaki artışa bağlı olarak por miktarının azalması ve alüminyum oranının düşük olmasından kaynaklandığı görülmüştür. Mekanik alaşımlanmış CoCrFeNiAlx sistemlerinin faz analizlerine bakıldığında tüm alüminyum içeriğinde, YMK ve HMK katı çözeltilerinin bir arada bulunduğu görülmüştür. Elde edilen bu sonuçların termodinamik hesaplamalarla da uyumlu olduğu görülmüştür. Sinterlenmiş numunelerin faz analizlerine bakıldığında ise, eşmolar alaşım sistemlerinin hepsinde YMK ve HMK fazları bir arada bulunurken, ek olarak alüminyum esaslı intermetalik bileşiğin ve işlemler sırasında karbon difüzyonuna bağlı olarak karbürlü yapılarının da bulunduğu görülmüştür. Eşmolar olmayan CoCrFeNiAl0,2 alaşım sistemlerinde ise ağırlıklı olarak YMK katı çözelti fazı ve karbürlü yapılar mevcuttur. Alüminyum oranının arttıkça, tek fazlı bir HMK yapısının oluşacağı bilinmektedir. Dolayısıyla eşmolar olmayan CoCrFeNiAl0,2 sisteminde alüminyum oranının düşük olmasına bağlı olarak ağırlıklı olarak YMK fazının bulunması beklenen bir durumdur. Taramalı elektron mikroskobu ve enerji dağılım spektrometresi ile yapılan mikroyapı karakterizasyonlarıyla, X-ışını difraktormetre analizi sonuçlarının birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür. En yüksek sertlik değeri (4,76 ± 0,17 GPa), 900°C sıcaklıkta – 40 MPa basınçta – 3 dakika sinterleme süresinde sinterlenen takviyesiz CoCrFeNiAl alaşımında elde edilmiştir. Genel olarak, yoğunlaşmanın daha iyi olduğu sıcaklıklarda bor karbür takviyesiyle birlikte sertlik değerleri, takviyesiz sisteme göre eşdeğerdir. En yüksek sinterleme sıcaklığında (1000°C) ise, B4C takviyesiyle birlikte, sertlik değerinde belirgin bir artış görülmüştür. Bunun sebebinin, yüksek yoğunlaşmaya ek olarak, takviyesiz sisteme göre farklı pik açılarında oluşan Fe,Cr esaslı karbür yapılarından kaynakladığı düşünülmektedir. Aşınma testi sonuçlarına göre, 845 ve 900°C'de B4C ilavesiyle, daha düşük aşınma derinliği ve genişliğiyle birlikte ortalama sürtünme katsayısı, hacimsel aşınma kaybı ve spesifik aşınma hızı değerleri azalarak aşınma direncinde iyileşme elde edilmiştir. 1000°C sıcaklıkta ise, B4C ilavesiyle birlikte daha yüksek sürtünme katsayısı, hacimsel aşınma kaybı ve aşınma hızı elde edilmiştir. Bunun sebebinin malzeme yüzeyinde oksit tabakasının meydana geldiği düşünülmektedir. Elde edilen verilerin, profilometre sonuçlarıyla ve optik mikroskop görüntüleriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Basma testleri, en yüksek sertlik değerine sahip 900°C sıcaklıkta sinterlenen takviyesiz CoCrFeNiAl alaşımı ve en yüksek yoğunluk değerine sahip 1000°C sıcaklıkta sinterlenen eşmolar olmayan takviyesiz CoCrFeNiAl0,2 alaşım sisteminde gerçekleştirilmiştir. Eşmolar olmayan alaşım sisteminin basma mukavemeti 1388,19 MPa bulunurken, eşmolar alaşım sisteminin ise 395,62 MPa bulunmuştur. Sinterleme sıcaklığının artışıyla beraber basma mukavemeti değerinde de artış görülmüştür. Basma mukavemetindeki artışın, azalan gözenek miktarı ve gözenek boyutuna bağlı olarak gerçekleştiği düşünülmektedir. Termal testler kapsamında, en yüksek sertlik değerine sahip 900°C sıcaklıkta sinterlenen takviyesiz CoCrFeNiAl alaşımı ve %2 bor karbür takviyeli sistemleri için termogravimetri (TG) ve diferansiyel termal analizleri (DTA) gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda her iki alaşım için parabolik hız sabitleri hesaplanmıştır. Takviyesiz alaşımın parabolik hız sabiti, kp=1.21×10−8 (mg²/cm⁴/s), bor karbür takviyeli alaşımın parabolik hız sabiti değeri ise kp≈1.71×10−9 (mg²/cm⁴/s) olarak bulunmuştur. Her iki sistemde de ağırlık artışının az olduğu (takviyesiz sistemde %0,7 takviyeli sistemde ise %0,3) ve parabolik hız sabiti değerlerinin düşük olması sebebiyle oksidasyona karşı iyi bir dirence sahip oldukları söylenebilir. B4C ilavesinin, daha az ağırlık artışına ve hız sabiti değerinin daha düşük olmasına sebep olarak, oksidasyon direncini iyileştirmiştir.
Development of diffusion bonding processes for metal alloys to use production of pche

(Graduate School, 2022-07-29) Erol, Ahmet Furkan ; Kazmanlı, M Kürşat ; 521171018 ; Material Science and Engineering

The phase state of carbon dioxide above the critical pressure and critical temperature is called supercritical CO2 (sCO2). Since the density of sCO2 at the critical point is higher than the density of the liquids at the critical point, it allows the pumping power in the compressor to be greatly reduced, thus increasing the efficiency of thermalelectrical energy conversion. The sCO2 cycle has great potential in waste heat recovery systems, air-independent propulsion systems, due to its high power density, high efficiency, compact and modular structure. In order to use a heat exchanger in the sCO2 cycle, a compact heat exchanger resistant to high pressure and temperature should be developed. In order to develop a heat exchanger that will meet these requirements, the diffusion bonding process, which can be applied in complex geometries, provides strength as much as the base material, and has high corrosion resistance, comes to the fore. Since the heat exchangers that can meet the high pressure and high temperature requirements of sCO2 are printed circuit heat exchangers (PCHE) type heat exchangers, the diffusion coupling method developed within the scope of the thesis has been used in the production of printed circuit heat exchangers. Heat exchangers are equipment that allow the heat energies of two fluids to pass from a high temperature fluid to a low temperature fluid. In some areas of use, it is of great importance that the heat exchanger designs be compact and resistant to high pressure and high temperature. Printed circuit heat exchangers (Printed Circuit Heax Exchanger-PCHE) come to the fore because they are one of the types of heat exchangers that meet these conditions. The compactness, high pressure and temperature resistance of this type of heat exchanger is directly related to the production method of the heat exchanger. Diffusion bonding has been used in the production of micro-channel heat exchanger, which is the subject of this thesis, because of the precision welding process requirement. In addition, the strength of the weld in the region of diffusion bonding is in some cases as much as the base material. In printed circuit heat exchangers, micro-channel plates are placed on top of each other to ensure heat transfer between the fluids with counterflow in the channel. When two plates are welded together in order to withstand high pressure and temperature, the strength of the weld area must be either the same or close to the base material. In addition to the fact that traditional welding methods (melt welding, solder, etc.) cannot provide as much strength as diffusion bonding welding, the material pairs that can be used in traditional welding methods are limited. Not every material can be welded with each other. Material selection possibilities are wider in diffusion bonding method. The diffusion bonding process, which plays a critical role in the production of heat exchangers mainly due to such advantages, has been developed within the scope of this thesis. The basis of the diffusion bonding process is explained by the diffusion mechanism. Concentration and concentration changes, which are the basic parameters in the diffusion process, are revealed by Fick's laws. Diffusion takes place on an atomic scale between the materials to be used in diffusion bonding. The diffusion coupling mechanism has been studied in this context. The parameters affecting the diffusion bonding are: temperature, pressure, time, surface quality and atmosphere where diffusion bonding takes place. The parameters optimized in the thesis work are temperature, pressure and time. Surface quality and atmosphere were kept constant in each sample. 316L stainless steel material was chosen for use in heat exchanger design due to reasons such as resistance to high temperature, resistance to high pressure, that is, high strength, cheap and easy availability, and suitability for the diffusion bonding process. For this reason, 316L stainless steel is used in the diffusion bonding process. The properties of 316L stainless steel material are explained in the thesis. In addition to diffusion bonding of 316L-316L material pair, samples using nickel as intermediate material were also examined. The test matrices of the relevant samples were prepared and sample optimization was made. Temperature, pressure and time were used as optimization parameters. 316L-316L and 316L-Ni-316L samples were also tested with destructive and non-destructive examinations using these optimization parameters, and the test results were also compared. Tensile test and microhardness test were performed as tests of samples prepared within the scope of destructive testing. Optical microstructure examinations, SEM and EDS examinations were also carried out within the scope of non-destructive examination. The prepared samples were examined and evaluated. As a result of the literature search, all samples were prepared under 8.5 MPa pressure and in Argon atmosphere. In the study, first of all, temperature optimization was made. The samples prepared at 950°C and 1050°C were fixed for 60 minutes and compared. As a result of the temperature optimization, it was observed that the samples prepared at 950°C and 60 minutes failed the tensile tests. In the second optimization phase, the temperature was kept constant at 1050°C and the optimization was made for 120 and 180 minutes and the results were evaluated. It has been seen in tensile tests, 316L-Ni316L diffusion bonding sample produced at 1050°C for 180 minutes, under 8.5 MPa pressure and argon atmosphere gave the best results. In the tensile test, the maximum tensile stress was measured as 407 MPa. As a result of the development of the diffusion bonding process, a printed circuit heat exchanger (PCHE) was produced by using the sample parameters that gave the best results as a result of the tensile tests. The heat exchanger was tested in a test bench installed at 80 bar, 453°C. The parameters have been measured. It has been seen that it meets the technical requirements in terms of performance. In addition, the hydrostatic test of the heat exchanger was carried out at 200 bar at room temperature using water as a fluid, and the leak test was carried out under 10 bar pressure at room temperature by blowing air into the heat exchanger and foaming the outside with a special solution. The heat exchanger has successfully passed these tests as well. Thus, the diffusion bonding process developed for the designed printed circuit heat exchanger (PCHE) was successfully carried out.
Effects of pressure and bias voltage on the morphology and properties of refractory WNbMoV high entropy thin films coated via magnetron sputtering

(Graduate School, 2024-07-09) Aghdam Jafari, Sevda ; Öveçoğlu, M. Lütfi ; 521211009 ; Materials Science and Engineering

The synthesis and characterization of thin film materials have garnered significant attention in advanced technological field nowadays. Development of advanced thin film materials with superior properties is crucial for progress in various technological fields. Among these, refractory high entropy thin films have emerged as innovative materials due to their exceptional properties. The deposition of HEAs as thin films has garnered significant attention as it enables the fabrication of advanced functional coatings with tailored properties. Recent research has focused on understanding the influence of deposition parameters on microstructure and properties, exploring various HEA compositions, and developing innovative applications in fields like electronics, energy, and biomedical engineering. High-entropy thin films offer exceptional properties, making them suitable for various applications. These include protective coatings, electronics, biomedical implants, energy technologies, and components for the aerospace and automotive industries. In this study, by using magnetron sputtering technique, equimolar WNbMoV refractory high entropy thin film coatings were deposited on the silicon wafer substrate which had been coated with chromium metal as an intermediate layer between the substrate and the thin film. The effects of bias voltage and pressure of the chamber on the physical and mechanical properties of coated films during the magnetron sputtering process were investigated. X-Ray diffraction experiments were carried out for phase analysis, determining the experimental components and grain sizes were calculated by using the Williamson-Hall method, ORIGINPro and CALPHAD softwares. Scanning electron microscopy (SEM) and EDS mapping analyses were used to evaluate the microstructural properties and XRF analyses were used to investigate elemental distribution, respectively. In addition, we studied the Surface morphology by AFM (Atomic Force Microscopy). Hardness and Electrical Resistance of the samples was measured using nanoindentation and relative equipment. X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed a dominant body-centered cubic (BCC) solid solution phase, aligning with expectations for WNbMoV HEAs, but also revealed minor oxide phases due to oxygen contamination. Scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) showed a dense columnar microstructure with varying surface roughness depending on deposition conditions. Notably, applying a -80V bias voltage resulted in smoother and denser coatings due to increased energy and directionality of sputtered particles. Nanoindentation tests revealed an inverse relationship between film hardness and working pressure, with -80V bias voltage enhancing hardness due to grain refinement. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) confirmed uniform elemental distribution within the film. Electrical conductivity was influenced by phase composition and microstructure, with oxide phases decreasing conductivity and denser microstructures improving it. UV-Vis spectroscopy showed tunable optical properties, with increased working pressure decreasing transmittance. The sample produced at 1.5 Pa pressure and 0V bias exhibited complete transparency, likely due to excessive oxidation or stoichiometry deviations. The results show that by applying bias and pressure, there are alterations in the produced thin films thickness. This suggests a direct correlation between the applied parameters and hardness values. By applying the -80 V bias, the grain size of samples decreased from 10 to 5.2 nm and the hardness of the films increased from 350 to 301 HVs, respectively. Furthermore, when the pressure increased from 0.5 Pa to 1.5 Pa, the thickness of films decreased approximately from 1.26 to 1.11 m. This project offers unique insights into experimental studies. We've gained groundbreaking knowledge about WNbMoV high-entropy alloy thin films, understanding how processing, structure, and properties are interconnected. This allows us to tailor these films for applications like wear-resistant coatings. Future research should focus on optimizing deposition to improve film quality.
Evaluation of thermal, rheological, and dynamic mechanical properties of CNT reinforced PEI and PEEK composites

(Graduate School, 2022) Kaygınok, Fulden ; Cebeci, Hülya ; 729354 ; Department of Materials Science and Engineering

In this study, the effect of multiwall carbon nanotube (CNT) reinforcement on viscoelastic properties of polyetherimide (PEI) and polyether ether ketone (PEEK) polymers was investigated by oscillator rheology and dynamic mechanical analysis (DMA) method. CNT reinforced PEI and PEEK composites were produced using a specially designed twin-screw extruder at 1, 3, and 5 wt.% at 210 rpm and 360 °C and 380 °C for CNT/PEI and CNT/PEEK composites, respectively. Thermogravimetric (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) analyzes were performed to examine the thermal properties of the samples. It was observed that the decomposition temperatures in PEI samples showed two-stage decomposition depending on the aromatic group and non-aromatic group decomposition at approximately 529 °C and 564 °C, and their thermal stability was found as about up to 400 °C, whereas in PEEK samples, decomposition occurred in a single step due to ether and ketone groups and their thermal stability was found as about up to 550 °C. Also, a residual weight of around 50% in PEI and PEEK samples was at 800 °C. It was seen that CNT did not significantly affect the thermal stability of polymers. In addition, CNT almost did not change the glass transition temperature of polymers (Tg), but it increased the crystal ratio by acting as the nucleation factor for PEEK composites, and the highest crystal ratio was obtained from 1 wt.% CNT/PEEK composite as 29%. The morphological analysis revealed that CNT reinforced PEI and PEEK composites were fabricated homogeneously without any agglomerations. Rheology analysis showed that the linear viscoelastic region (LVR) narrowed with CNT, that is, the critical strain decreased, which was explained as evidence of the formation of a brittle solid network in the structure. Also, the critical strain has an exponential dependence on the volume fraction of the CNT as -1.76 and -1.40 for PEI and PEEK, respectively. On the other hand, the frequency-dependent results in LVR showed that the storage modulus of both polymers increased and the frequency dependence decreased with the increase in the amount of CNT. The frequency dependence of the storage modulus was exponentially 0.7 and 1.57 for neat PEI and PEEK, and these values were calculated as 0.32 and 0.27 at 1 wt.% CNT reinforcement, respectively. The decrease of frequency dependency and sudden increase in 1 wt.% CNT reinforcement was interpreted as an indication of the structure change, and the rheological percolation threshold was determined below 1 wt.% CNT reinforcement was also proved by drawing Cole-Cole plots that are a clear representation for the transition from the liquid-like to the solid-like structure. Additionally, the complex viscosity increased with CNT in both polymers and they changed the behavior from Newtonian to shear-thinning in the low-frequency region and shear-thinning behavior became dominant with 1 wt.% CNT reinforcement.
Farklı asitlerle yapılan anodik oksidasyon işlemlerinin 2024 ve 7075 alüminyum alaşımlarının korozyon direncine etkisi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Kozan, Yusuf Tolunay ; Arısoy, Cevat Fahir ; 800568 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı

Çalışmada, üstün mekanik ve kimyasal özelliklerinden dolayı havacılık sektöründe gövde ve kanat yapılarında yoğun olarak kullanılan 2024 ve 7075 serisi alüminyum alaşımlarının korozyon dirençleri üzerine deneyler yapılmıştır. Bu iki farklı alüminyum alaşımından hazırlanan test numuneleri 3 farklı anodizasyon yöntemi ile kaplanmıştır. Bu kaplama ile numunelere kazandırılan korozyon direnci kabiliyetleri karşılaştırılmıştır. Bu üç yöntem Kromik Asit Oksidasyon, Tartarik Sülfürik Asit Oksidasyon ve Borik Sülfürik Asit Oksidasyon yöntemleridir. Dünyanın önde gelen havacılık şirketleri geçtiğimiz yıllarda kromik asit yardımıyla yapılan oksidasyon işlemlerinin oranlarını günden güne azaltarak yerine Tartarik Sülfürik Asit Oksidasyon ve Borik Sülfürik Asit Oksidasyon yöntemlerinin kullanım oranını artırmıştır. Bu değişimin sebebi, Kromik Asit Oksidasyon yöntemi sonucu çevreye salınan Cr (VI) miktarıdır. Bu metalin doğaya ve insan sağlığına olan zararları birçok uluslararası çalışma ve makale ile kanıtlanmıştır. Ayrıca Dünya Sağlık Örgütü ve Avrupa Birliği gibi dünya çapında etkinliği olan oluşumlar da Cr (VI) bileşiklerinin kanserojen doğası sebebiyle bu kimyasalın kullanıldığı eylemlerde sert regülatif yaptırımlar uygulanmakta. Bu sebeple sanayide kullanımı da günden güne azalmakta. İçinde bulunulan bu güncel durum sonucu Kromik Asit Oksidasyon yöntemine alternatif bir kaplama yöntemi belirlenmesi elzem olmuştur. Bu yöntemi belirlemek için dünya çapında yoğun olarak uygulanmaya başlanan iki farklı alternatif olarak karşılaşılan Tartarik Sülfürik Asit Oksidasyon ve Borik Sülfürik Asit Oksidasyon yöntemleri belirlenmiştir. Deneyler öncesinde ilk işlem numunelerin kaplanması ve boyanması aşamalarıdır. 2024 ve 7075 serisi alüminyum levhalar Kromik Asit Oksidasyon, Tartarik Sülfürik Asit Oksidasyon ve Borik Sülfürik Asit Oksidasyon olmak üzere 3 farklı kaplama yöntemiyle işlem görerek toplamda 6 farklı numune grubu oluşturulmuştur. Ardından bu numunelerin bir kısmı gerekli testlerde kullanılmak üzere boyanmıştır. Oksidasyon işlemleri tamamlanan test numuneleri, yapılacak deneylere uygun olarak yalnızca kaplama veya kaplama ve boyama şeklinde işlem görmüşlerdir. Yalnızca kaplama uygulanmış numunelere görsel muayene, kaplama ağırlığı, kaplama kalınlığı, korozyon direnci ve XRD analizi gibi testler uygulanırken; kaplama ve boyama işlemi uygulanmış olan numunelere metalografiik analiz, optik mikroskop incelemesi ve boya tutunması gibi incelemeler yapılmıştır. Çalışmada korozyon direncinin yanı sıra, korozyon direncine etki edecek olan kaplama ağırlığı, kaplama kalınlığı ve boya tutunması özellikleri de incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Bu parametrelerle beraber SEM ve XRD kullanılarak yüzey ve kesit analizleri, kristal yapılardaki değişimler ve farklılıklar, faz dağılımları ve kristal boyutları incelenmiştir. Numunelerin boya tutunma kabiliyetleri deney sonucu için önem arz eden parametrelerinden biridir. Bu kabiliyeti ölçmek için uygulanan deney TS EN ISO 2409 standardına uygun olarak yapılan çapraz çizik testidir. Test her iki alüminyum serisinin 3 farklı kaplama yöntemi ile kaplanan numunelerine uygulanmıştır. Deneyin her bir numune için üst düzey başarı ile sonuçlandığı görülmüş ve boya tutunmasının üç kaplama yöntemi için de yeterli seviyede olduğu belirlenmiştir. Deney sonucuna etki edecek parametrelerin başında gelen kaplama kalınlığı farklı yöntemlerle ölçülmüştür. İlk yöntem kaplama işleminin hemen ardından yapılan Eddy-Current yöntemidir.
Grafen ve bor nitrür katkılarının titanyum diborür – titanyum karbür kompozitlerinin özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Kayar, Beste Ecem ; Karadayı Akın, İpek ; 803614 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

Yüksek ergime sıcaklığı ve sertliğe sahip titanyum diborür (TiB2), nozul, elektrot malzemesi, aşınmaya dayanıklı ve yüksek sıcaklık koşulları gerektiren uygulamalarda kullanılan seramiklerden biridir. Yüksek ergime sıcaklığı, güçlü kovalent bağ yapısı ve düşük öz-difüzyon katsayısından kaynaklı olarak monolitik TiB2'nin sinterlenmesi oldukça zordur. TiB2 şekillendirmesini kolaylaştırmak ve tam yoğunlaşmış malzeme elde etmek amacıyla titanyum karbür (TiC) gibi ikincil fazlar eklenerek seramik matrisli kompozitler elde edilebilir. Bu tür seramikler kırılma tokluğunu iyileştirmede etkili olmayabilirler. Kırılma tokluğunu artırmak ve toklaştırma mekanizmalarını aktive etmek için TiB2 esaslı seramikler grafen nanoplaka (GNP) ve hekzagonal bor nitrür (hBN) gibi tabakalı katkı malzemeleri ile güçlendirilebilir. Buna ek olarak, içerdiği zayıf bağ kuvvetlerinden dolayı yağlayıcı özelliği taşıyan bu malzemelerin kompozit içerisinde takviye olarak kullanılması aşınma uygulamaları için gelecek vaat etmektedir. Bu çalışmanın ilk kısmında, TiB2 içerisine farklı hacim oranlarında (%10-30) TiC eklenen kompozitler, 1700 °C SPS sıcaklığında, 40 MPa basınç altında ve 5 dakika sinterleme süresi ile spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi kullanılarak üretilmiş ve numunelerin karakterizasyonları yapılmıştır. Ardından, en iyi "yoğunluk-mekanik özellik" kombinasyonuna sahip TiB2-TiC ikili kompozitine, GNP ve hBN olarak tabakalı malzeme eklenerek aynı yöntem ile üçlü bileşimden oluşan TiB2-TiC-GNP ve TiB2-TiC-BN kompozitleri üretilmiştir. Numuneler, yoğunluk ölçümü için Archimedes prensibi, faz analizi için X-ışını kırınımı (XRD), mikroyapı değerlendirmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak karakterize edilmiş ve farklı oranda TiC ilavesinin TiB2'nin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Monolitik TiB2'de teorik yoğunluğun %97'sine ulaşılabilmiştir. Hacimce %10, 15, 20 ve 30 TiC ilavesi ile TiB2-TiC ikili kompozitlerinin relatif yoğunluğu sırasıyla %99,2, %99,5, %99,9 ve %99,5 olarak ölçülmüştür. TiC katkısı TiB2'nin densifikasyon davranışını iyileştirmiştir. XRD analiz sonuçlarında toz ve sinterlemiş TiB2-TiC kompozitleri için TiB2 ve TiC dışında herhangi bir faz oluşumu gözlenmemiştir.
Improving electrolyte performance of PEO by addition of LLZTO nanofillers in solid state battery applications

(Graduate School, 2024-07-14) Savaş, Sena ; Güner F. Seniha ; Yavuz, Nilgün ; 521211010 ; Materials Science and Engineering

With the increasing demand for energy storage technologies, traditional lithium-ion batteries becoming inadequate and require enhancement. The rising trend of electric cars constitutes a significant portion of battery usage of today. Considering the needs of electric vehicles, higher energy density, higher power density and improved safety have become key areas for improvement in lithium-ion batteries. Extensive research has been conducted on various approaches to enhancing lithium-ion batteries, and studies on electrolyte have led to the discovery of solid state batteries. Solid-state batteries differ from traditional batteries by using a solid electrolyte instead of a liquid one. This solid material also acts as a separator to prevent electrode contact. Inorganic crystalline ceramics, glassy materials, and organic polymers can be considered as solid electrolyte materials, with high ionic conductivity being the most crucial requirement. While traditional liquid electrolytes have an ionic conductivity of 10-2 S cm-1, solid electrolytes are expected to have conductivities above 10-4 S cm-1 at room temperature to be suitable for commerc fillial battery applications. Ceramics like LLTO, LLZTO, and Li7P3S11 meet this requirement at room temperature however their application as solid electrolyte is limited due to their brittle nature. On the other hand polymers can be a good candidate considering their flexible structure. However, they typically have low ionic conductivities around 10-10 to 10-7 S cm-1 at room temperature, which considered as the drawback of polymer materials for to be utilized as solid electrolytes. Composite electrolytes emerge as a solution to this problem by combining a polymer matrix with ceramic fillers to create a conductive pathway. This structure retains the mechanical flexibility of polymers while benefiting from the high ionic conductivity of ceramics. This method also can solve, if not reduce the effects of, dendrite formation, a significant issue in lithium-ion batteries, by ensuring uniform current distribution and preventing lithium ion accumulation. In this study a composite solid electrolyte with a polymer matrix and ceramic nanoparticles is formulated and fabricated. Polyethylene oxide (PEO) served as the polymer, and Lithium Lanthanum Tantalum Zirconate (LLZTO) nanoparticles were used as the ceramic additive, with Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) as the lithium salt. Various LLZTO concentrations, 40%, 45%, and 50%, were tested for their effects on ionic conductivity and transfer numbers. For the production of the composite electrolyte samples, solution casting method has been employed Characterization of the produced electrolytes involved techniques like Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), X-ray Diffraction (XRD), Linear Sweep Voltammetry (LSV), Chronoamperometry (CA), and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). These tests are used for obtaining xxii the data that is necessary for calculation of parameters such as ionic conductivity, transfer numbers and examining the electrochemical and thermal stability of the samples. Results showed that LLZTO addition improved the ionic conductivity of the PEO with 10% (wt) up to 1.76×10-5 S cm-1 and transfer number up to 92%. Although it is observed that these values are retreat with increasing LLZTO contents. This effect is believed to be related with several factors. Surface roughness of composite electrolyte increases with LLZTO content. This is expected to be related with the declined surface contact of electrolyte with the stainless steel plates that used in the measurements. Also, with the increasing nanofiller content, fillers are tend to agglomerate and this resulted with lower surface area of polymer/ceramic interface. The electrochemical stability window for all samples exceeded 5V and nanofiller addition results with increasing ESW. FTIR and XRD analyzes indicated that LLZTO reduced crystallinity of PEO, enhancing amorphous characteristics, which likely contributed to improved ionic conductivity. Additionally, TGA results demonstrated that LLZTO increased the thermal stability of PEO from 357 °C to above 380 °C.
Investigation of joncryl chain extender reactivity with amorphous and semicrystalline polylactide

(Graduate School, 2022-08-12) Akdevelioğlu, Yavuz ; Nofar, Reza M. ; 521201018 ; Material Science and Engineering

Plastic pollution has become one of the major concerns of the millennia and if proper precautions are not taken today, it would be much harder to address tomorrow. Plastics have become an integral part of modern world but the same care has not been given on their sustainability over their production and consumption. Biopolymers can fill an important niche in helping overcome this problem since these polymers can easily fulfill the requirements of commodity plastics and replace them without needing to sacrifice quality or performance. Polylactide or poly(lactic acid), PLA for short, is one such biodegradable polymer that has comparable qualities to PET and PS which make up a good portion of the commodity plastics, with an added benefit of being sustainable and environmentally friendly. Unfortunately, PLA has some drawbacks that has to be addressed before it can see wider use than it has today. These shortcomings can be summarized as slow crystallization kinetics, low melt strength, low thermal stability and brittleness which makes the processing and application of PLA a challenge. From the increasing number of studies being done on PLA, it was revealed that these properties can be improved with the usage of chain extenders. One such chain extender with an exceptional track record among others is Joncryl ADR, which is a commercially available oligomeric styrene-acrylic-epoxy based multifunctional chain extender. Studies on Joncryl ADR have shown that incorporation of small amounts of this chain extender improves melt strength and thermal stability considerably without compromising its biodegradability and food-safety. Since its introduction, the application of Joncryl ADR has found usage not only on improving melt properties but also acting as compatibilizer in blends and nanocomposites which opens up the usage are of Joncryl ADR even more since blending and nanocompositing also improves the lacking qualities of PLA without requiring expensive processes. Fundamental studies of Joncryl ADR have shown that the epoxy groups on the oligomer is very reactive with the end groups of PLA. During epoxy ring opening reaction, the carboxyl end groups of PLA combines with Joncryl to form long chain branches and since Joncryl has multiple epoxy groups, the resulting structure becomes highly branched. Linear PLA has low melt strength because of weak and limited amount of physical entanglements linear molecules possess. Moreover, entanglements of linear PLA are directly related to its molecular weight, which is further reduced during processing because of thermal degradation. Introduction of highly branched structures by Joncryl allows more physical entanglements to be formed through the long chain branching while same branching reactions also surpass the thermal degradation and increase the molecular weight of PLA. Highly branched structures also impart strain hardening behavior to PLA and improve the melt strength even further. However, highly branched structures also reduce crystal perfection and total crystallinity of semicrystalline PLA but can also improve crystallization kinetics to reduce the total amount of cold crystallization. In this scientific work, two distinct epoxide-based oligomeric chain extenders, Joncryl ADR 4468 (high functionality) and Joncryl ADR 4400 (low functionality), were processed using an internal melt mixer with amorphous PLA (aPLA) and semicrystalline PLA (scPLA). Small amplitude oscillatory shear (SAOS) and elongational rheological tests were employed along with differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy to investigate the samples that were prepared with and internal melt mixer. When compared to their unmodified counterparts, Joncryl 4468 and 4400 both increased the melt viscosity and thermal stability of PLAs, according to rheological measurements. Since higher functionality allowed for more branching and physical entanglement, the addition of Joncryl 4468 led to a greater improvement in the melt behaviors of both PLAs when compared to lower functionality of Joncryl 4400. When compared to those of scPLA, the melt characteristics of aPLA improved even more with both Joncryl. This might be the result of aPLA's greater optical isomer content, which imparts lower chain mobility and boosts physical entanglements. Increasing the processing temperatures also increased the reactivity of Joncryl, as higher temperatures imparted both higher mobility to PLA and lowered the activation energy of epoxy ring opening reactions. The elongational rheology showed that unmodified aPLA, which had linear geometry, had the lowest melt strength that was also further reduced with increasing processing temperatures. On the other hand, Joncryl modified aPLA samples had higher melt strength as processing temperatures increased, with Joncryl 4400 imparting strain hardening behavior at the highest processing temperature and Joncryl 4468 in all of the temperatures. According to DSC analysis, scPLA samples displayed enthalpy relaxation and cold crystallization during first heating, which was followed by slow cooling (2oC/min) and fast second heating (10oC/min) programmes. Chain extender addition was shown to shift the crystallization temperature (Tc) to lower temperatures while broadening the crystallization peak and reducing its intensity, suggesting that perfect crystal ordering was made more challenging. Since Joncryl 4468 introduced higher branching than Joncryl 4400, this effect was more pronounced for the former. It was established that aPLA exhibited no crystallization behavior and that the addition of chain extenders had not imparted any crystallization behavior either. Glass transition temperature (Tg) of both PLA were impacted with Joncryl addition, however for aPLA it was the reason was dense branching while for scPLA it was changing crystallinity. FTIR spectroscopy also revealed that Joncryl 4400 modified scPLA samples had distinct peaks at 1640 and 1538 cm-1 that signified Joncryl reactivity but were not detected in unmodified or Joncryl 4468 modified samples. Furthermore, aPLA samples had a broad peak between 3700-3100 cm-1 that corresponded with degradation and epoxy ring opening reactions.
İyon değiştirici reçine ile atık sulardan demir geri kazanımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-07-07) Arslan, Emine ; Gökoğlu Zeytuncu, Bihter ; 521071007 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği

Endüstriyelleşmenin gelişmesi ve dünya nüfusunun artmasıyla birlikte üretimde ve tüketimde artış ve beraberinde en temel ihtiyaçlarımızdan olan hava, su ve topraklarımızın kirliliğini getirmiştir. Oluşan bu kirlilikle toksik maddeler oluşmakta, canlılar ve ekosistem için zararlı etkileri olmaktadır. Endüstriyel ve evsel atık sularının temizlenerek tekrar kullanımının sağlanması ile ekosistem döngüsüne kazandırılması, içerisinde insan ve canlıların sağlığına etki edecek zararlı toksik maddelerin uzaklaştırılması, değerli metallerin geri kazanımı çalışmaları endüstriyelleşmenin gelişmesi, nüfus artışı ve iklim değişikliğiyle birlikte hayatımıza girmiştir. Yeni endüstriyel teknolojilerin hızla kullanıma girmesi, oluşan atık suların içeriklerini de her geçen gün değiştirmektedir. Doğanın dengesinin korunabilmesi için, atık suların geri kazanımı, bu işlemin verimi ve kalan atıkların uygun bir şekilde bertaraf edilmesi gerekmektedir. Günlük çeşitli endüstriyel, evsel ve tarımsal faaliyetler sonucu oluşan kirleticiler içerisindeki ağır metaller toprağa ve suya karışırlar. Sulardaki ağır metallerin sulu ortamlarda yüksek çözünürlükleri ve biyolojik olarak bozunmamaları canlılar için her geçen gün ciddi risk oluşturmaktadır. Endüstriyel atık sulardan ağır metallerin uzaklaştırılması üzerine yeni ileri teknolojik çalışmalar uzun bir süredir devam etmektedir. Son yıllarda iyon değiştirici reçineler kullanılarak adsorpsiyon teknikleri ile ağır ve değerli metallerin uzaklaştırılması üzerine çalışılmaktadır. Adsorpsiyon tekniğinin ekonomik olması, uygulanabilirliğinin basit ve kolay olması, adsorban olarak kullanılan reçinelerin birden fazla kullanılabilme özelliği, çevre dostu olması ve yüksek kalitede katma değerli ürünlerin elde edilmesi nedeniyle önem kazanmaktadır. Bu tez çalışmasında, endüstriyel atık suyundan iyon değiştirici reçine kullanılarak canlıların sağlığı ve hayatı için riskli olan demir metalinin geri kazanım performansı incelenmiştir. Katı adsorban olan reçineyle, kullanılan çözeltinin adsorpsiyon hız ve denge ilişkileri incelenmiş, deneysel veriler izotermler aracılığı ile araştırılmıştır. Bu çalışma için daha önce yapılmış literatür çalışmaları araştırılmış ve yorumlanmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, adsorpsiyon teknolojileri, adsorpsiyon tarihçesi, adsorpsiyon türleri, adsorbanların sınıflandırılması ve atık su özellikleri detayları ile açıklanmıştır. Kirleticilerin uzaklaştırılmasında adsorpsiyon tekniklerinin önemi açıklanmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında adsorpsiyon izoterm modelleri, adsorpsiyon kinetiği, adsorpsiyon termodinamiği ve adsorpsiyona etki eden faktörler teorik olarak açıklanmıştır. Çalışmalarda kullanacak olduğumuz reçine (Lewatit Monoplus TP 209 XL) ile standard demir (Fe) çözeltisi kullanılarak deney için en uygun olan pH değeri tespiti gerçekleştirilmiştir. Ardından standard demir çözeltisi kullanılarak adsorpsiyon için en uygun sıcaklık, zaman ve adsorban miktarı incelenmiştir. Ardından orijinal atık su çözeltisi ile iyon değiştirici reçine kullanılarak atık suyundan demirin geri kazanımı incelenmiştir. Böylece, atık sularından demirin geri kazanımının hangi şartlarda maksimum seviyeye ulaşılacağı tespit edilmiştir. Langmuir ve Freundlich izotermleri kullanılarak hesaplamalar yapılmış, ayrıca, elde edilen verilere göre birinci ve ikinci dereceden kinetik denklemleri aracılığıyla kinetik çalışma da yapılmıştır. Standard Fe çözeltisi ile yapılan çalışmaların sonucuna göre elde edilen optimum şartlara göre KUYAŞ'tan (Kuyumcukent Gayrimenkul Yatırımları A.Ş) temin edilen gerçek atık su çözeltisi kullanılarak adsorbanın adsorpsiyon performansı belirlenmek üzere deney yapılmıştır. Son olarak reçine ile demir giderimi ile ilgili yapılan deneysel çalışmalardan ve sonuçlarından bahsedilmiştir.
Mekanik alaşımlanmış Co18Cr10Fe10Ni47Al10Ti5 yüksek entropili alaşımının spark plazma sinterleme ile üretimi ve karakterizasyonu

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-06-11) İzci, Aybüke ; Göller, Gültekin ; 521211003 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği

Yeni malzeme grubu olarak keşfedilen yüksek entropili alaşımlar en az beş farklı elementin yapıya katılmasıyla elde edilerek çok bileşenli alaşımlama ile üretilmektedirler. Yüksek entropi etkisi, yavaş difüzyon etkisi, şiddetli kafes distorsiyonu ve kokteyl etkisi olarak adlandırılan dört temel etki sayesinde yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemet, yüksek korozyon direnci, yüksek aşınma direnci ve yüksek termal direnç gibi özellikleri sayesinde birçok alanda kullanılmaktadır. Jeotermal alanlarda, nükleer uygulamalarda, otomotiv ve motor malzemelerinde üstün özellikleri sayesinde kullanılmaktadır. Yüksek entropili alaşımların üretilmesinde üretim yöntemi olarak döküm ve toz metalurjisi dikkat çekmektedir. Ancak katılaşma prosesi kontrolünün zorluğu, döküm kusurları, denge fazlarının bastırılması, artık gerilmeler, çatlaklar ve segregasyon nedeniyle istenilen malzeme özelliklerine döküm ile kolaylıkla ulaşılamamaktadır. Bu sınırlamalar, mekanik alaşımlamanın (MA) toz halinde daha iyi kimyasal homojenliğe sahip stabil bir mikroyapı geliştirme ve ardından konsolidasyon yeteneği sayesinde toz metalürjisi yöntemi kullanılarak aşılabilmektedir. Spark plazma sinterleme (SPS) ile daha düşük sıcaklıklarda, kısa sürede, teorik yoğunluğa sahip YEA'lar elde edilen ve mekanik alaşımlama sonrası yapıya karışmayan elementel yapının SPS sonrası tamamen alaşımlanmaya katılmasını sağlaması sebebiyle son zamanlarda ön plana çıkan bir yöntemdir. Ni bazlı yüksek entropili alaşımlar; yüksek sıcaklıkta yüksek dayanım, yüksek mukavemet, yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci ve metal alaşımlarından daha hafif olmaları gibi özellikleri sayesinde günümüzdeki en önemli malzeme grupları olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışma kapsamında daha önce çalışılmamış olan Ni bazlı Co18Cr10Fe10Ni47Al10Ti5 yüksek entropili alaşım Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü'nde bulunan SpexTM 8000D Mixer/Mill mekanik alaşımlama cihazı ve 20.000 A kapasiteli SPS 7.40 MK VII, SPS Syntex Inc. model spark plazma sinterleme (SPS) cihazı ile üretilmiştir ve konsolide edilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında Co18Cr10Fe10Ni47Al10Ti5 YEA mekanik alaşımlama parametreleri optimize edilerek üretilmiştir. Optimize edilen mekanik alaşımlanmış YEA'ın faz analizi ve mikroyapı karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Daha sonrasında farklı sinterleme sıcaklıklarında (1000°C, 1100°C ve 1200°C) sabit basınç altında (40 MPa) ve sabit ısıtma hızında (100°C/dak) YEA konsolide edilmiştir. Farklı sinterleme sıcaklıklarında konsolide edilen numunelerin karakterizasyonunu yapmak için yoğunluk ve Vickers mikrosertlik değerleri ölçülmüştür ve faz analizi ve mikroyapı karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda artan sinterleme sıcaklığının relatif yoğunlukta artış (96.13%, 97.01%, 97.32%) meydana getirdiği gözlenmiştir. Relatif yoğunluktaki artış, porozite miktarının artan sıcaklıkla birlikte azalması ile meydana gelmiştir. Artan sinter sıcaklığıyla birlikte yapılan sertlik ölçümlerinde; oluşan intermetalikler ve tane büyümesi (0.123 mm, 0.147 mm, 0.573 mm) ile ilişkili olarak sırasıyla 724.05HV, 691.3HV ve 657.26HV değerleri elde edilmiştir. Yapılan mikroyapı incelemelerinde intermetalik yapı, gözenekli yapı ve tane büyümesinin mikrosertlik ve yoğunluk değerlerindeki artış ve azalışa neden oldukları belirlenmiştir.
Silver nanoparticles doped antimicrobial biocomposite for hydrogen peroxide biosensor

(Graduate School, 2023-08-11) Gök, Eylem Çağrıcan ; Keleş, Özgür ; 521201014 ; Materials Science and Engineering

Hydrogen peroxide is a molecule causes oxidative stress due to the imbalance between the production of reactive oxygen species and an elimination capacity of human. Hydrogen peroxide is produced as a result of cellular metabolic activity and above a certain concentration in a body causes destruction. While oxidative stress is sometimes equated with destruction, it sometimes has a positive effect by providing apoptosis of cancer cells. The body develops a natural defense mechanism with antioxidants such as superoxide dismutase and glutathione peroxidase, which help convert hydrogen peroxide into water or less harmful molecules. However, when exposed to negativities such as cellular stress and chronic inflammation, the production of reactive oxygen species in the body exceeds antioxidant production capacity and oxidative stress is triggered. Oxidative stress plays a role in the formation and progression of many diseases such as cardiovascular diseases, neurodegenerative disorders, cancer, aging, depression and sleep disorders. Measuring the level of hydrogen peroxide in biological samples, detecting oxidative stress markers and determining the extent of oxidative damage allow early diagnosis of diseases and provide important information about metabolism. For this purpose, it is important for clinicians and scientists to determine hydrogen peroxide. It is also effective in managing oxidative stress, protecting cell and tissue health, and reducing the risk of various diseases. Hydrogen peroxide biosensors are instruments designed to determine the presence and concentration of hydrogen peroxide. Enzymes or different biomarkers can be used to perform hydrogen peroxide determination. When determining hydrogen peroxide, a chemical reaction usually takes place between hydrogen peroxide and a reagent, resulting in a significant signal that varies with hydrogen peroxide concentration. Non-enzymatic hydrogen peroxide biosensors, one of the most preferred types in the biosensor classification, have been used to determine hydrogen peroxide concentration in clinical diagnostics and applications. With silver nanoparticles with high catalytic activity that can directly oxidize hydrogen peroxide molecules, the oxidation and reduction event generates an electrical signal that can be correlated with hydrogen peroxide concentration. The non-enzymatic hydrogen peroxide biosensor is more stable, more sensitive and with high catalytic content compared to other sensor systems. A hydrogen peroxide sensor consists of an electrode and a material coated on the electrode, designed to be specific to a species. To develop a sensitive and highly stable hydrogen peroxide biosensor, it is important to modify the surface of the working electrode with uniformly sized particles. Nanoparticles with high surface area and electrocatalytic activity are usually used for modification. In this study, the electrode surface was doped with silver nanoparticles by forming a polymer bed. Due to their nano size, silver nanoparticles increase the sensor surface area and trigger the redox reaction of hydrogen peroxide. The silver nanoparticles were produced using a green synthesis route, which enables the reduction of biomolecules in extracts from different plants with silver nitrate. The green synthesis method adopted in the study also touched upon biomedical applications. The use of the product is important for clinical applications thanks to the design and modification of the sensor system, which does not cause toxicity in the body. The uniqueness of this project is the ability of 2-Aminoethyl Methacrylate (AEMA) and 2-Hydroxyethyl Methacrylate (HEMA) monomers in polymer synthesis, AEMA's ability to form complexes with silver nanoparticles and HEMA's superior properties such as its hyprophilic structure and its response to stimuli such as temperature, by using green synthesis, a sensor coating system was developed from silver nanoparticles obtained from green/red pistachio hull and hibiscus leaf. In order to develop a sensitive and highly stable hydrogen peroxide biosensor, it is important to modify the working electrode surface with equidimensional particles. For this purpose, nanoparticles that increase the surface area and improve the electrocatalytic activity are used. For this purpose, the electrode surface was doped with silver nanoparticles by forming a polymer bed on the working electrode surface. Moreover, due to their nanosize, silver nanoparticles increase the sensor surface area and trigger the redox reaction of hydrogen peroxide. Since the silver nanoparticles selected for sensor modification were formed by reducing biomolecules in extracts from different parts of plants with silver nitrate, the green synthesis method used was useful for biomedical applications. Within the scope of this project, a specific biosensor was created and its performance was measured by electrochemical analysis. Silver nanoparticles were synthesized from hibiscus leaf and green/red pistachio hull using green synthesis. Silver nanoparticles were doped into the polymer by dropping method during polymerization and following the cryogel process. Silver nanoparticles and polymer/silver nanoparticle complexes were characterized by Scanning Electron Microscopy, Transmission Electron Microscopy, particle size analyzer, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Inductively Coupled Plasma and UV-Vis spectrophotometer. The electrochemical behavior of the modified electrodes was investigated by various electrochemical analyses such as CV, DPV and EIS. In addition, the antibacterial activity of silver nanoparticles was tested by disk diffusion method on gram-positive, gram-negative bacteria, yeasts and fungi and the inhibitory sites were recorded. Two novel biocomposite sensor designs with silver nanoparticles synthesized using AEMA and HEMA polymer complexes with hibiscus leaf and green/red pistachio hull were successfully fabricated. Size analysis and TEM images showed that the silver nanoparticles have coherent, spherical morphology and demonstrated the successful dispersion of nanoparticle spherules on the polymer surface. FTIR and SEM results show that the polymer and silver nanoparticles adhere to each other and form a compact composite structure. The antimicrobial activity of the produced silver nanoparticles was also investigated by disk diffusion method. Electrochemical analysis of each composite modified electrode made with different types of silver was performed. In CV analysis, the increase in current was observed linearly with increasing hydrogen peroxide concentration. In addition, the oxidation peak potential Epa 0.131V - 0.098V and reduction peak potential Epc - 0.042V - (-0.021) were found for different electrode designs, respectively. The linearity of current responses to increasing hydrogen peroxide concentration was supported by DPV results. In impedance analysis, the resistance of different composite structures was examined and proved to be low. Substances that can interact with a sensor system such as glucose, dopamine, ascorbic acid, lactic acid were examined and no interference was observed. As a result of the study, two different modified electrodes were formed from silver nanoparticles obtained from pistachio body and hibiscus leaf doped with p(AEMA-co- HEMA) polymer. The dynamic interference range of the p(AEMA-co- HEMA)PistachioHullAgNP electrode was (10pM-10mM), while the p(AEMA-co- HEMA)HibiscusLeafAgNP electrode was (80pM-10mM). The detection limit of the electrode modified with silver nanoparticles from pistachio hull was 1.4μM and 3.9μM for the other modified electrode, which proved to be a very sensitive sensor capable of responding to low hydrogen peroxide concentrations. The reproducibility of the sensor systems was very high and the response time was found to be less than 5 seconds by chronoamperometric measurements. Thanks to the non-enzymatic hydrogen peroxide biosensor design, a different sensor system has been produced with its antimicrobial effective design and production with high stability, sensitivity, selectivity, fast response time and easy production. In addition, these biocomposite sensors have great potential to be adapted to industrial applications.
Surface modified cellulose nanocrystal incorporated nanocomposites

(Graduate School, 2022-09-02) Arslan, Osman Nuri ; Nofar, M Reza ; 521201009 ; Material Science and Engineering

Cellulose nanocrystal (CNC) can be a good alternative to be used as a nanofiller in polymer matrix because of its superior properties such as lightweight, high mechanical strength and elastic modulus, high surface area, etc. Also, CNC has abundant sources and biodegradable material. It is obtained from a variety of cellulose sources. Thanks to these properties, eco-friendly nanocomposites can be produced. On the other hand, it includes a significant drawback. Due to their hydrophilic nature, CNC shows agglomeration in the polymer matrix, especially in the hydrophobic polymer matrix. In the literature, successful results were obtained for CNC nanocomposites by using the solution casting method. However, the solution casting method is not suitable for large-scale production and is not environmentally friendly due to using of solvents such as DMF, THF, etc. Compared to the solution casting method, melt mixing is environmentally friendly as no solvent is used in the production steps. Also, this method can give information about large-scale production. Despite these advantages, agglomeration of CNC is a noticeable drawback for CNC nanocomposites which are produced by using the melt mixing method. To eliminate this drawback, CNC can be modified with some chemical structures by using modification methods such as esterification, amidation, and polymer grafting. In this study, the aim is to obtain a new nanofiller with modification of CNC and produce bionanocomposites since a majority of petroleum-based polymers cause non-degradable wastes in the environment. To solve this problem, biodegradable polymers are crucial. These polymers such as Poly (butylene adipate terephthalate) (PBAT) have a significant potential to be used in commodity and biomedical applications, whereas PBAT cannot show sufficient mechanical properties and its mechanical strength and elastic modulus can be improved with some changes in the structure, for instance, the addition of CNC. In this study, CNC was modified with PGMA by using the grafting from method. Before the modification step, neat PGMA was synthesized and added to the PBAT matrix to observe the effects of PGMA on PBAT. In the PGMA modification of CNC, the polymerization reaction took place on the CNC surface and FTIR analysis was performed to determine changes in chemical structure. In FTIR analysis, a peak at 1725 cm-1 which is related to C=O was obtained. Modified CNCs were introduced in the PBAT matrix with 3 wt.%. Following the production step, thermal and rheological analyses were performed to characterize specimens. With thermal analysis, crystallization behavior and thermal properties were determined as well as with rheological analysis, improvement of dispersion was detected. For PBAT/CNC-g-PGMA5, a dramatic increase was obtained.
Takviyeli panellerde burkulma sonrası perçin mukavemetinin incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-19) İnce, Mustafa ; Kırca, Mesut ; 503211317 ; Malzeme ve İmalat

Havacılık endüstrisi, uçakların performansını artırmak ve işletme maliyetlerini düşürmek için sürekli olarak daha hafif ve dayanıklı yapılar arayışındadır. Bu amaca yönelik çalışmalar, teknolojideki ilerlemelerle birlikte havacılık sektöründe kullanılan malzemelerin ve üretim tekniklerinin gelişmesine önemli ölçüde katkı sağlamaktadır. Geleneksel olarak uçak yapıları farklı parçaların, sac metal veya kompozit malzemeler kullanılarak üretilip ardından bir bağlayıcı yardımıyla birleştirilmesiyle oluşturulmaktadır. Bu yapılarda takviye elemanları ve ince cidarlı paneller sıklıkla kullanılmaktadır. Panel ile takviye elemanlarının bağlantısında sürtünme kaynağı gibi yeni yöntemler ortaya çıksa da sayısız avantajları nedeniyle perçinli bağlantılar yeni uçak yapılarında bile hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Panel ve takviye elemanları arasında yükleri aktaran perçinler, panellerin burkulma davranışında ve yapının genel performansında çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, perçin bağlantı elemanları kullanılarak tasarımı yapılmış takviyeli panellerde burkulma ve burkulma sonrası perçinlere gelen yüklerin incelenmesi ve dayanımlarının kontrol edilmesi amaçlanmıştır. Daha öne yapılan çalışmalarda genellikle yapının taşıyabileceği yükler ve burkulma sonrasın davranışlarının incelenmesi bizi perçinler üzerinde detaylı bir çalışma yapmaya motive etmiştir. Çalışmada ilk olarak perçin ile bağlantısı yapılmış takviyeli panellerdeki burkulma ve burkulma sonrası davranışlarını anlamak için literatürde mevcut bir deney çalışmasının sonlu elemanlar analiziyle doğrulanması gerçekleştirmiştir. Analiz modelinde takviyeli panel kabuk elemanlarla ve perçinler ise kiriş (beam) elemanlarla modellenmiştir. Ardından, burkulma modlarını elde etmek ve buna bağlı geometrik kusurları oluşturmak için ilk olarak doğrusal özdeğer analizi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra panelin kritik burkulma yükünü ve burkulma sonrasını davranışını elde etmek için geometrik olarak doğrusal olmayan bir sonlu eleman modeli gerçekleştirilmiştir. Analiz modeline hem geometrik hem de malzeme açısından doğrusal olmayan özellikler dahil edilmiş, daha sonra panelin nihai yükünü ve hasar modlarını elde etmek için genel statik adımlar kullanılarak doğrusal olmayan bir analiz gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analiz sonrasında, burkulma yüklemesi altında bu kiriş elemanlarına gelen eksenel ve kesme kuvvetleri elde edilerek, burkulma ve burkulma sonrasında perçinlerin mukavemeti incelenmiştir. Kabuk eleman analiz modeli ile gerçekleştirilen doğrusal olmayan burkulma analizleri sonucunda, kiriş elemanlara gelen kuvvetler incelendiğinde perçinli bağlantıların aynı anda hem kesme hem de çekme kuvvetlerine maruz kalabileceği görülmüştür. Bu durumda yapının emniyetli olması için perçinlerin dayanımının sadece kesme yüklerine göre değil, aynı zamanda çekme kuvvetlerinin hesaplamaya dâhil edildiği bir mukavemet kontrolünün yapılmasının önemli olduğu görülmüştür. Sonuç olarak bu çalışma, burkulma koşulları altında perçinlere gelen yüklerin belirlenmesi ve perçin davranışlarının detaylı bir şekilde ele alınmasıyla perçinlerin yapısal bütünlük ve performans üzerindeki etkilerini anlamak için yapılmış bir çalışmadır. Perçin bağlantılarına aynı anda etki eden kesme ve çekme yüklerinin perçinlerin burkulma sonrasın takviyeli panellerdeki kritik rolünü ve bu bağlantıların panellerin genel davranışına nasıl etki ettiğini anlamak, havacılıkta mühendislik tasarımlarının geliştirilmesinde önemli bir adım olarak değerlendirilmektedir.
The effect of europium on the oxidation of A356 alloy and pure aluminum

(Graduate School, 2022-12-14) Dizdar, Kerem Can ; Dışpınar, Derya ; 521191006 ; Materials Science and Engineering

The modification processes made during rapid solidification and heat treatment are called thermal, and the modification process made by preventing the growth of Si by adding elements from the outside is called the chemical method. The chemical method is frequently used in the industry in terms of ease of applicability. It has been observed that modifications have been made with elements such as Na, and Sr from past to present. Recently, it has been discovered that modifications occur with rare earth elements such as Eu, Er, and Yb. It is known that Sr, which is the most used element in the industry, modifies the structure by using it at the addition level of ppm. However, the Sr element has two noted disadvantages. Because of its high oxygen affinity, strontium tends to oxidize from within the liquid metal and mix with the dross. In this case, since the amount of Sr is lost over time, the modification effect decreases. In addition, it has been observed that making intermetallic with element B, which is used as a grain refiner, reduces both the grain refinement effect and the modification effect . For this reason, a search for new modifier elements has been started. Recent studies have shown that a small amount of Eu addition can modify the structure. However, the relationship of the Eu element with other elements and its oxidation behavior in the alloy has not been investigated yet. When the Richardson & Ellingham diagram is examined, it is seen that the oxygen affinity of Eu+2 is higher than that of Al. Therefore, in this study, it is aimed to investigate the effect of the Eu element on the oxidation behavior of A356 alloy in both solid and liquid states. In order to understand the Al-Eu interaction and to examine the change in oxidation behavior, the oxidation behavior of 10% Eu added Al was also investigated. Two different europium ratios (0.1 and 0.4wt.%) were selected for addition to the alloy. Characterization of these alloys was carried out. Afterwards, they were subjected to oxidation tests for 2, 4, 6, 12 and 24 hours at 500 and 750 °C. The oxidation kinetics were obtained over time by calculating the weight gain/surface area. No significant change was observed at 500 °C. The oxide layer which is formed at 750 °C and internal structure were analyzed using an optical microscope, SEM and XRD. It was observed that a MgO layer was formed on the surface after oxidation, 0.1 Eu amount had no effect on oxidation, and 0.4 Eu increased oxidation kinetics at 750 °C. In addition, it was determined that Al2Si2Eu intermetallics precipitated on the oxide surfaces. Oxidation tests were carried out similarly to the Al master alloy containing 10% Eu. In addition, the 48-hour examination was carried out to find the moment when the oxidation slowed down. As a result of the oxidation tests, it was observed that the addition of Eu greatly increased the oxidation kinetics of pure aluminum at 750 °C. When the oxide structure was examined, it was observed that an oxide layer containing Eu-Al-O was formed according to SEM analysis. According to XRD results, it is thought that Eu3O4 and Al2O3 oxides are intermixed. In addition, the hardness values were measured and it was observed that the hardness values decreased as the oxidation time increased. The oxidation behavior of the Al10Eu master alloy in the semi-solid state was investigated by exposing it to oxidation for 24, 48 and 72 hours at 650 °C. According to the results of microstructure analysis, it was observed that EuAl4 intermetallics were selectively oxidized.
TiAlN, AlCrN ve TiSiN Kaplanan 11SMn30/11SMn37 yumuşak manyetik çeliklerinin tribolojik özelliklerinin frenleme performansına etkisi

(Graduate School, 2022-02-11) Eyyüpoğlu, Yağmur ; Göller, Gültekin ; 521181024 ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği

Bu çalışma, elektromanyetik fren (EM-F) uygulamalarında kullanılan malzemelerin tribolojik davranışların iyileştirilmesini ve buna yönelik frenleme performansının arttırılarak harcanan elektriksel güç miktarının azaltılmasını içermektedir. Frenin rotasyonel hareketi durdurma ya da yavaşlatma sürecinde; sürtünmeye maruz kalan yüzeyi balata yüzeyi olduğundan balatanın malzemesinin aşınma direncinin fazla olması ve aktarılan tork değerinin fazla olması gerekmektedir. Bu özelliklerin sağlanması için balata teknolojisi son yıllarda büyük bir gelişim göstermiştir. Birçok sürtünme malzemesi de çeşitli yöntemlerle yapılan çalışmalarda, maksimum verime ulaşmak için incelenmeye devam etmektedir . Dolayısıyla bu, sürtünme malzemelerine aşırı talepler getirir. Farklı sıcaklıklarda, yüklerde, ortamlarda ve aşınma aşamalarında sabit bir sürtünmeye ihtiyaçları vardır [1]. Çalışma üç ayrı aşamadan oluşmaktadır: EM-F'in manyetik tasarımı, EM-F'nin aşınma yüzeyinin tribolojik davranışlarını incelenmesi ve frenleme performans testlerinin gerçekleştirilmesi. Bu doğrultuda, sürtünme yüzeyleri belirli kaplama proseslerine sokularak tribolojik davranışları incelenmiştir. Tribolojik davranışlar ile frenleme performansı arasında ilişki kurulmuştur. Bu amaçla ilk önce elektromanyetik fren manyetik ve mekanik olarak tasarlanmıştır. Sürtünen yüzeyin (balata) manyetik tasarım gereği yumuşak manyetik malzeme olması gerektiğinden EN 10087 standardına uygun olarak üretilen 11SMn30/11SMn37 yumuşak manyetik çeliği üzerine, TiAlN, AlCrN ve TiSiN malzemeleri Fiziksel Buhar Biriktirme (FBB) prensibine dayanan Katodik Ark Biriktirme (KAB) yöntemi ile kaplanmıştır. EM-F uygulamalarında ihtiyaç duyulan yüksek sürtünme katsayısı ve yüksek aşınma direnci sistemin zorluğunu oluşturmaktadır. TiAlN, AlCrN ve TiSiN kaplamalar, yüksek hızlarda etkili aşınma davranışı, yüksek termal stabiliteye sahip olması ve yüksek çalışma sıcaklıklarında bile yüksek korozyon direncine sahip olması ve değişken çalışma koşullarında sürtünme katsayısını koruyabilmesi nedeniyle bugünün aşınma ve sürtünme endüstrisinde geniş kullanım alanına sahiptir. Yapılan deneysel çalışmalar EM-F balatasının 3 farklı kaplama malzemesi ile kaplanması sonucunda yüzey özelliklerinin karakterizasyonu, kaplanan balataların yine fren içerisindeki karşıt sürtünme yüzeyine olan (11SMn30/11SMn37) sürtünme davranışının, oda sıcaklığı, normal atmosfer şartlarında ve farklı rotasyonel hızlarda kuru kayma şartları için belirlenmesini ve belirlenen bu tribolojik özelliklerin frenleme performansı ile karşılaştırılmasını içermektedir. Bu deneysel çalışmalar sonucunda yüzey pürüzlülüğün aşınma davranışında önemli bir etkisi olduğu sonucuna varılmıştır.

Gözat

Başlık ile LEE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği-Yüksek Lisans'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri