Karbon nanotüp ve TiB2 parçacık takviyeli magnezyum esaslı nanokompozitlerin üretimi ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Production of carbon nanotube and TiB2 particle reinforced magnesium nanokomposites and investigation of their wear properties
Yazar: TARIK ÖZDOĞRU
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÜBEYLİ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE ÖZER
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Karbon nanotüp = Carbon nanotube ; Magnezyum = Magnesium ; Metal kompozitler = Metal composites ; Metal matrisli kompozitler = Metal matrix composites ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Titanyum diborür = Titanium diboride

Özet:
Magnezyum, nanokompozitlerde anayapı olarak kullanıldığında yoğunluğu düşük 
malzemeler elde edilebilmektedir ve bunun neticesinde günümüzde kullanımı artış 
eğilimindedir. Özellikle havacılık ve otomotiv uygulamalarında önemli kullanım 
potansiyeline sahiplerdir. Bu çalışmada, Mg-3Zn/TiB2-ÇDKNT nanokompozitleri toz 
metalürjisi yöntemiyle başarılı bir şekilde üretilmiştir. Başlangıçta Mg-3Zn alaşımına 
hacimce %1 oranında çok duvarlı karbon nanotüp ile %4, 9 ve 14 oranında titanyum 
diborür tozları eklenerek mekanik alaşımlama işlemi yapılmıştır. Sonrasında tozlara 600 
MPa basınçta soğuk sıkıştırma ve 560 oC'de ise sinterleme işlemi uygulanmıştır. Üretim 
tamamlandıktan sonra malzemelerin içyapı, mekanik ve aşınma özellikleri 
incelenmiştir. %15 karma (melez) takviyeli Mg-3Zn nanokompozitlerde mikrosertlik 
değeri ~%80 oranında artmıştır. %5, 10 ve 15 takviye oranlarında numunelerin basma 
dayanımları sırasıyla 170,1, 192,2 ve 216,9 MPa değerlerinde elde edilmiştir. Kristalit 
boyutları takviye oranının artışıyla azalmıştır. Aşınma deneyi sonucuna göre %15 karma 
takviye oranına sahip nanokompozitte aşınma kaybı alaşıma göre %45 oranında 
azalmıştır.

Abstract:
When magnesium is used as the matrix of nanocomposites, low density engineering 
materials can be obtained. Due to the low density of magnesium nanocomposites, their 
use tends to increase today. They have the potential to be widely preferred especially in 
aviation and automotive applications. In this study, Mg-3Zn/TiB2-MWCNT 
nanocomposites were successfully produced by powder metallurgy method. Initially, 1% 
multi-walled carbon nanotube and 4, 9 and 14% titanium diboride powders were added to 
Mg-3Zn alloy in volume and the mechanical alloying process was performed. Afterwards, 
the cold compaction at 600 MPa pressure and the sintering process at 560 oC were applied 
to get the samples. After the production, the microstructure, mechanical and wear 
properties of the investigated materials were investigated. The microhardness value of the 
15% hybrid reinforced Mg-3Zn nanocomposite increased by ~80% compared to the 
unreinforced alloy. The compressive strength of the samples at 5, 10 and 15% 
reinforcement ratios was obtained to be 170.1, 192.2 and 216.9 MPa, respectively. The 
crystallite size decreased with an increase in the reinforcement content. According to the 
wear test results, the wear loss in the nanocomposite sample with 15% hybrid 
reinforcement decreased by 45% compared to the Mg-3Zn alloy.