Parçacık takviyeli alüminyum köpük metalinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigating of the physical and mechanical properties of particle reinforced aluminium metal foam
Yazar: ŞENOL YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. M.MUSTAFA YILDIRIM
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Metalik köpükler, çok iyi fiziksel, mekanik, akustik, ısıl ve elektriksel özellikleri nedeniyle yapısal ve fonksiyonel alanlarda kullanımı günden güne artan yeni bir malzeme grubudur. Hafif ağırlıklı yapı sunmaları, yüksek enerji emebilme potansiyeli, yüksek basma dayanımı ve yüksek rijitlik gibi avantajları, yeni araştırma ve geliştirme çalışmalarına önem ve talebi de arttırmaktadır.Bu çalışma, metal köpüklerin genel özelliklerini, ticari olarak üretilen kapalı hücreli metal köpüklerin birkaç farklı üretim yöntemine dair esasları ve deneysel çalışmaları kapsamaktadır. Ayrıca metal köpüklerin genel mekanik özellikleri ve karakterizasyon yöntemleri, literatürde yapılmış çalışmalarla desteklenerek açıklanmıştır.Deneysel çalışmalarla, toz metalurjisi yöntemine göre kapalı hücreli, alüminyum bazlı ve ferrokrom parçacık takviyeli kompozit metal köpükler ve saf alüminyum köpük üretilmiştir. Yapılan makro ve mikro boyutlu incelemeler ve mekanik testlerle, kompozit yapılı köpüklerin fiziksel özelliklere ve basma davranışına etkisinin, saf alüminyum köpükle karşılaştırılarak incelenmesi amaçlanmıştır. Ferrokrom takviye oranının artmasıyla birlikte hücre boyutlarında artış ve nispi yoğunlukta azalma meydana gelmiştir. Nispi yoğunluğu yüksek olan köpükler daha yüksek basma gerilimine ulaşmış ve daha stabil davranışlar sergilemişlerdir.

Abstract:
Metallic foams due to having very good physical, mechanical, acoustic, thermal and electrical properties are a new material group, the usage of which is increasing day by day both in structural and functional areas. Advantages such as having lightweight, potential high absorbtion ability of energy, high compressive strenght and rigidity, it also increases the interest and the demand on new research and development studies.This study includes the common properties of metallic foams, experimental studies and the principles relating to several different manufacturing methods of closed-cell metallic foams which are produced commercially. Additionally, the common mechanical properties and the characterization methods of metallic foams are explained with the support of the studies which have been done in the literature.With the experimental studies, aluminium based and ferrochrome particle reinforced closed-cell composite metal foams and pure aluminium foam have been produced according to the powder metallurgical process. With macro and micro surveys and mechanical tests performed, it is intended to compare the effect of the composite structured foam to the physical properties and compressive behaviour with the pure aluminium foam. With increasing on the proportion of reinforced ferrochrome, increase in cell sizes and reduction in the relative density were occurred. Metal foams were reached a higher compressive stress and were exhibited more stable behaviors which have a higher relative density.