Elektrik Kontak Malzemelerinin Yüzey Özelliklerinin Soğuk Gaz Dinamik Püskürtme Tekniği İle Geliştirilmesi

Abstract

Bu tez kapsamında soğuk gaz dinamik püskürtme tekniği ile elektrik kontak malzemesi olarak kullanılan yüksek saflıktaki bakır altlık yüzeyinin saf bakır ve bakır matrisli silisyum karbür takviyeli kompozit toz karışımları ile kaplanması amaçlanmıştır. Kaplama sayesinde bakırın yüzey özellikleri geliştirilirken yüksek elektrik iletkenliğini korumak ve böylelikle bakır esaslı kontak malzemelerinin kullanım ömürlerinin uzatılması ve bakım masraflarının azaltılması hedeflenmiştir. Deneysel çalışmalarda % 100 bakır tozları ve bakır matris içerisine değişik oranlarda (hacimce % 12,5 ve % 25) silisyum karbür ilave edilerek yüksek saflığa sahip bakır altlık yüzeyine kaplanmıştır. Kaplama işlemlerinden sonra kaplamaların karakterizasyonu, mikroyapı incelemeleri, X-ışınları difraksiyonu analizi, sertlik ölçümleri, elektrik iletkenliği ölçümleri, aşınma testleri ve korozyon testleri ile gerçekleştirilmiştir. Son olarak ısıl işlemin kaplama özelliklerine etkisini incelemek amacı ile 300 ve 600oC olmak üzere iki ayrı sıcaklıkta ısıl işlem uygulanmıştır. Yapılan test sonuçlarına bağlı olarak aşınma deneylerinin sonuçları ve elektrik iletkenliği değerleri dikkate alındığında, bakır altlık malzemesinin yüzey özelliklerini geliştirmek amacı ile 600oC’ de ısıl işlem uygulanmış olan saf bakır veya % 4,10 SiC içeren kompozit kaplamaların kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

In this study, cold gas dynamic spraying process used to improve the surface properties of high purity copper substrate used as an electrical contact. In that respect, pure copper and silicon carbide reinforced copper matrix composite coating produced with this technique and various tests performed with these coatings. Microstructural examinations carry out with optical and scanning electron microscope and mechanical properties determined by the hardness measurements and wear test, also corrosion test and electrical conductivity measurements performed with these coatings. At the end to investigate the effect of heat treatment to these properties, heat treatments at 300 and 600oC applied to coatings. At the end of the study, according to the results obtained from wear tests and electrical conductivity measurements, pure copper coating and composite coating contains lower (4.10 %) SiC can be used to improve the surface properties of copper.