Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen Al2024 ve Al6061 matrisli, grafen – karbon nanotüp ve titanyum dioksik takviyeli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructure and mechanical properties of Al2024 and Al6061 matrix, graphene - carbon nanotube and titanium dioxide rei̇nforced composite materials produced by powder metallurgy method
Yazar: ALİ ANTEPLİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR GÜNDOĞAN
Uşak Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Yapılan çalışmada, Al2024 ve Al6061 matrisli alüminyum tozları içerisine Grafen, Karbon Nanotüp (CNT) ve Titanyum dioksit (TiO2)  partikülleri  ağırlıkça %3 – 5 – 7 oranında takviye edilerek toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir.  Elde edilen kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Ağırlıkça hesaplanan takviye ve matris tozları üç boyutlu karıştırıcıda karıştırılarak, 3.170 x 1.270 x 0.625 cm ölçülerinde kalıba aktarılmış ve kalıba 540 MPa kuvvetle presleme işlemi uygulanmıştır. Ürünün istenilen  mukavemeti kazanması için            600 – 610 oC  aralığında sinterleme işlemi yapılmıştır. Mukavemet kazanan kompozit malzemenin mekanik özelliklerini incelemek için testler yapılmıştır. Bu testler de basma, sertlik, eğilme ve ısıl iletkenlik değerlerine bakılmıştır.
Mikro yapısını incelemek Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak yapı içerisinde genel olarak homojen bir dağılım gözlemlenmiştir. Yapı içerindeki boşluklara bakmak için porozite testi yapılmış, bu test incelendiğinde yapı inçindeki boşluk genel yapının mekaniksel dayanımına olumsuz etki etmemiştir.
Üretilen numuneler mekanik özellikler açısından incelendiğinde, takviye malzemelerinin artmasıyla genel olarak sertlik ve çekme dayanımlarında artış olduğu gözlemlenmiştir. Mekanik özelliklerinde, matris elemanları açısından kıyaslama yapıldığında oluşan malzemelerde Al6061 kompozitleri, Al2024 kompozitlerine göre üstün mekanik özellik değerlerine sahip görülmüştür.

Abstract:
In this study, Al2024 and Al6061 matrix aluminum powders inside Graphene, Carbon Nanotube (CNT), and Titanium dioxide (TiO2) particles fortified percentage by weight %3 – %5 – %7 it is with powder metallurgy method produced. The obtained Composite materials have analyzed the microstructure and mechanical properties. Reinforcements and matrix powders which Calculated by weight, mixing in a three-dimensional mixer, Transferred had to a mold measuring 3.170 x 1.270 x 0.625 cm, and 540 MPa force pressing was applied to the mold.
For desired gained strength  on product; The sintering process was carried out in the range of 600 – 610 oC. Tests were carried out to examine the mechanical properties of the composite material that gained strength. In these tests, were examined the compression, hardness, bending and thermal conductivity values. Examining the Microstructure By using Scanning Electron Microscopy, a homogeneous distribution was observed in the structure in general. The porosity test was done to check the gaps in the structure, and when the test was examined, the gap in the structure didn't adversely affect the mechanical strength of the overall structure.When the produced samples were examined in terms of mechanical, increased hardness and tensile strength with when it observed with the increase of supplements. On the Mechanic properties, compared in terms of matrix elements, Al6061 composites have observed superior mechanical properties from Al2024 composites.