Nano kompozit kaplama
Nano composite plating
Yazar: BERİL KAYA
Danışman: PROF.DR. MEHMET DEMİRKOL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, akımsız metal kaplama yapılabilecek yeni bir düzenek kurulmuştur.Kurulan bu düzenek kullanılarak çelik malzemeden yapılmış numuneler üzerindestandart akımsız Ni-P kaplaması ve ticari hazır formülasyonu piyasada olmayan,ülkemizde uygulaması bulunmayan akımsız Ni-B banyosu oluşturulmuştur. Başarılı biralaşım kaplama yapıldıktan sonra nano boyutta elmas parçacık (UDD) takviyesiylegelişmiş aşınma direnci ve yağlayıcılık özelliği elde edilmeye çalışılmıştır. 5 farklısüspansiyon ilave edilerek akımsız kompozit Ni-B kaplaması elde edilmiştir.Oluşturulan bu kaplamaların kaplama hızları ölçülmüş ve mikro yapıları taramalıelektron mikroskobunda incelenmiştir. Filmlerin kimyasal bileşimine karar vermek içinEDS kullanılmıştır. Isıl işlem öncesi ve sonrası sertlikleri ölçülmüştür. Isıl işlem sonrasısertlik değeri en yüksek olan ve mikroyapısı diğer kaplamalardan farklı olan nanoelmastakviyeli kompozit kaplamalar ile akımsız Ni-P ve Ni-B kaplamalara, Rockwell C Sertliktesti ve aşınma deneyleri (plaka üzerinde top) yapılmıştır. Elde edilen deneyselsonuçların genel bir değerlendirmesi yapılmış ve literatürdeki değerlerlekarşılaştırılarak sonuçlar üzerinde tartışılmıştır. Kompozit kaplamalar ile alaşımkaplamalara göre daha yüksek sertlikler elde edilmiştir. Surfactant 2 ile süspansiyonusağlanan en yüksek sertliğe sahip akımsız kompozit ile çelik malzemeden 30 kat, akımsızNi-B kaplamadan 14 kat, Ni-P kaplamadan 2 kat aşınmaya karşı dirençli bir kaplamaelde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Akımsız nikel kaplama, Nano elmas parçacıkları, Kompozitkaplama, Aşınma direnci

Abstract:
In this study, new equipment and instrumentation are prepared to use in electrolessmetal plating. Standard electroless nickel-phosphorous and electroless nickel-boronplating, whose formulation is not found commercially and no application in our country,are done. After doing successful alloy coating, nano size diamond particles (UDD-Utradispersive diamond) are added to improve wear resistance and lubricity properties ofthe coating. Five different suspensions are made and also five different electrolesscomposite Ni-B coatings are obtained. Deposition thicknesses are measured andscanning electron microscope examinations is done. Energy dispersive x-rayspectroscopy is used to determine the chemical composition of the film. The hardness ofcoatings after in as-plated and heat-treated conditions are measured. After in heattreatedconditions, Rockwell C Test and wear test (ball on plate) is done to the hardestnano composite coating and having a different microstructure nano composite coating,electroless Ni-P, electroless Ni-B coatings. The experimental results evaluation is done.The results are discussed and compared with literatures. The hardest electrolesscomposite coating which is 30 times more resistant to wear than steel material, 14 timesthan electroless Ni-B coatings, and 2 times than electroless Ni-P coatings, is obtained byusing particle suspension with Surfactant 2.Keywords: Electroless nickel coating, Diamond nanoparticles, Composite coating, Wearresistance