Alüminyum oksit ve grafen takviyeli hibrit kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of aluminum oxide and graphene reinforced hybrid composites by powder metallurgy method
Yazar: ZEHRA ALTINIŞIK
Danışman: PROF. DR. HASİBE AYGÜL YEPREM ; PROF. DR. DENİZ UZUNSOY
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, katkısız Al6061 alaşımı ve ağırlıkça %4Al2O3-0,1GNP, %8Al2O3-0,25GNP, %12Al2O3-0,5GNP, %20Al2O3-1GNP takviye oranları ile katkılandırılmış Al matrisli hibrit kompozit malzemeler her bir bileşenden 2 adet olmak üzere mekanik alaşımlama yöntemi (MA) ile üretilmiştir. Üretilen kompozit numunelerin optimum bileşim oranı saptanmaya  ve bileşenlerin tekrarlanabilirlik özellikleri sağlanmaya çalışılmıştır. Üretilen kompozit toz numunelerin mekanik alaşımlama sonrası faz tayini için XRD analizleri gerçekleştirilmiştir. Tek eksenli manuel hidrolik pres ile kompozit toz numuneler 400 MPa yük uygulayarak preslenmiştir. Preslenmiş numunelerin boyutsal yoğunluk ölçüm değerleri hesaplanmıştır. Presleme sonrası pelet numuneler tüp fırın içerisinde, argon atmosferi altında, 620°C sıcaklıkta 2 saat süre ile sinterlenmiştir. Sinterlenen numunelerin yoğunluk ölçüm değerleri Arşimet yoğunluk ölçüm prensibine göre  hesaplanmıştır. Sinterleme öncesi ve sonrası numunelerin yoğunluk ölçümleri karşılaştırılmıştır. Sinterlenen numunelerin optik ve taramalı elektron mikroskobu  (SEM) ile mikro yapı incelemeleri, sertlik ölçümleri, XRD analizleri gerçekleştirilmiştir. Numunelerin farklı bileşen oranlarının numunelerin sertlik ve yoğunluk özellikleri üzerine etkisi belirlenmiştir. Kompozit malzemeye ilave edilen Al2O3 takviye fazının artışına paralel olarak GNP takviyesinin artışı malzemenin sertliğini arttırdığı sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, pure Al6061 alloy and reinforced with 4Al2O3-0,1GNP, 8Al2O3-0,25GNP, 12Al2O3-0,5GNP, 20Al2O3-1GNP wt% reinforcement ratio Al matrix hybrid composite materials are produced by mechanical alloying method, 2 of each component. It has been tried to determine the optimum composition ratio of the produced composite samples and to provide the repeatability properties of the components. XRD analysis was performed for the phase determination of the composite powder samples after mechanical alloying. Composite powder samples were pressed with single-axis manual hydraulic press by applying 400 MPa load. Dimensional density measurement values of the pressed samples were calculated. After pressing, the pellet samples were sintered in tube oven under argon atmosphere at 620 ° C for 2 hours. The density measurement values of the sintered samples were calculated according to the Archimedes density measurement principle. The density measurements of the samples were compared before and after sintering. Microstructure investigations with optical and scanning electron microscopy (SEM), hardness measurements and XRD analyzes of sintered samples were performed. The effect of different component ratios on the hardness and density properties of the samples was determined. It was concluded that the increase of GNP reinforcement increases the hardness of the material in parallel with the increase of Al2O3 reinforcement phase added to the composite material.