Magnezya parçacık takviyeli al matrisli kompozitin vakum infiltrasyon yöntemi ile üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of particulate magnesia reinforced al matrix composite by vacuum infiltration method and investigation of their properties
Yazar: RECEP ÇALIN
Danışman: DOÇ. DR. RAMAZAN ÇITAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
MAGNEZYA PARÇACIK TAKVİYELİ AL MATRİSLİ KOMPOZİTİNVAKUM İNFİLTRASYON YÖNTEMİ İLE ÜRETİLMESİ VEÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ(Doktora Tezi)Recep ÇALINGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜHaziran 2006ÖZETKompozit malzemeler, geçtiğimiz asırda geliştirilmiş ve kullanım alanı hızlaartan bir mühendislik malzemesi grubudur. Pek çok farklı kompozit malzemeve üretim türü mevcut olup her geçen gün bunlara yenileri eklenmektedir. Bukompozit malzemelerden birisi metal matrisli kompozitlerdir (MMK). Metalmatrisli kompozitlerde, başta Al olmak üzere Ti, Mg ve bunların alaşımları gibihafif metal ve alaşımları matris olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Takviyeelemanı olarak ise Al2O3, SiC, SiO2, TiC ve MgO gibi seramik ve refrakterleryaygın olarak kullanılmaktadır. Metal matrisli kompozitlerin üretilmesindedöküm, toz metalurjisi, in-situ, ve infiltrasyon (içsızma) gibi farklı yöntemlerkullanılmaktadır. İçsızma yönteminde basınçsız (serbest), basınçlı ve vakumluiç sızma gibi uygulamalar yapılmaktadır. Bu çalışmada Al matrisli MgOparçacık takviyeli kompozit malzemenin vakumlu içsızma yöntemi ileüretilmesinde, parametrelerin etkileri araştırılmıştır. Parçacık tane boyutu,içsızma sıcaklığı ve süresi, takviye hacim oranı, vakum değeri ve matrisin vetakviyenin fiziksel ve kimyasal özellikleri, içsızmada önemli parametrelerdir.Bu parametrelerin, içsızma mesafesi, kompozitin mikroyapısı, kırılma dayanımıve sertliği üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Artan içsızma sıcaklığı ve süresi,takviye tane boyutu, vakum değeri ve sıvı matrisin Mg içeriğinin içsızmamesafesini arttırdığı, artan takviye hacim oranının ise aksine bir etki gösterdiğitespit edilmiştir. Uygun şartlarda 3 dakikalık içsızma süresi belirlenenyükseklik için yeterli olmaktadır. Kompozitin gözenekliliği, içsızmayızorlaştıran şartlarda artmaktadır. Kırılma dayanımı ise matrisin Mg içeriğidışındaki diğer parametreler ile artmaktadır.Bilim Kodu : 626.19.01Anahtar Kelimeler : Kompozitler, İçsızma, İnfiltrasyon MgO, AlüminyumSayfa Adedi : 119Tez Yöneticisi : Doç.Dr. Ramazan ÇITAK

Abstract:
PRODUCTION OF PARTICULATE MAGNESIA REINFORCED ALMATRIX COMPOSITE BY VACUUM INFILTRATION METHOD ANDINVESTIGATION OF THEIR PROPERTIES(Ph.D. Thesis)Recep ÇALINGAZI UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYJune 2006ABSTRACTComposite materials are one group of engineering materials that weredeveloped in last century and have being used in an increasing ratio. There aredifferent types of composite materials and production methods and new type ofthese materials and production methods have being developed. One type ofthese materials is metal matrix composites (MMC). In metal matrix composites,light metals such as Mg, Ti and especially Al are used as matrix. As forreinforcement, some ceramics and refractories such as Al2O3, SiC, SiO andMgO have being commonly used. Different methods such as casting, powdermetallurgy, in-situ and infiltration are used for composite production.Pressureless, pressure and vacuum infiltration techniques are carried out forinfiltration techniques. In this study, effect of parameters in production of Almatrix MgO reinforced composite by vacuum infiltration, has been investigated.Particle size, infiltration temperature and duration, reinforcement volume ratio,vacuum value and chemical and physical properties of matrix andreinforcement are important parameters in infiltration. Effects of theseparameters on microstructure, fracture strength and hardness of compositehave been determined. It has been determined that increasing infiltrationtemperature and duration, reinforcement particle size, vacuum value and Mgcontent of matrix increased infiltration distance and increasing reinforcementvolume ratio showed an adverse effect. Infiltration duration of 3 min is enoughfor given infiltration height in adequate conditions. It has been also found thatporosity of composite increases with the conditions that have adverse effects oninfiltration. Fracture strength of composite has been increased with increasingparameters except for Mg content of matrix.Science Code : 626.19.01Key Words : Composites, Infiltration, MgO, AluminumPage Number : 119Adviser : Assist. Prof. Dr. Ramazan ÇITAK