Karbon nanotüp takviyeli Fe esaslı nanokompozitlerin yüksek enerjili bilyeli değirmenler ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of carbon nanotube reinforced Fe based nanocomposites by high energy ball milling
Yazar: İSMAİL EMRE CANBOLAT
Danışman: DOÇ. DR. HASAN KOTAN ; DOÇ. DR. AYTEKİN UZUNOĞLU
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Karakterizasyon = Characterization ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Öğütme = Grinding ; Üretim = Production

Özet:
Günümüzde gelişmekte olan sanayileşmeye bağlı olarak geleneksel yöntemlerle üretilen malzemeler istenilen performansı karşılayamamaktadır. Bu nedenle son yıllarda katma değeri yüksek, yüksek performanslı ve fonksiyonel, yüksek teknoloji malzemelerin üretimleri oldukça önem kazanmıştır. Bu çalışmada yüksek enerjili bilyalı değirmenler ile üretilen çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) takviyeli demir (Fe) esaslı nano-kompozit malzemelerin öğütme zamanına, karbon nanotüp miktarına ve tavlama sıcaklığına göre mikroyapısal gelişimi ve mekanik özelliklerindeki değişimi incelenmiştir. Üretilen malzemelerin yapısal karakterizasyonu; X – ışını kırınım (XRD) tekniği ile araştırılmıştır. ÇDKNT'nin yüksek enerjili bilyalı değirmen ile öğütmeden önceki ve sonraki mikroyapısal özellikleri ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ile tespit edilmiştir.   ÇDKNT'nin öğütme süresi ve ÇDKNT içeriğinin bir fonksiyonu olarak yapısal hasarı, Raman spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir.  Sentezlenen kompozit tozların kimyasal özellikleri X-ışını foto elektron spektroskopisi (XPS) kullanılarak incelenmiştir. Çalışmanın literatüre katkısı Fe esaslı ÇDKNT takviyeli nanokompozit üretiminde ÇDKNT'nin Fe'nin termal kararlılığına ve mekanik özelliklerine etkisini araştırmak olmuştur.

Abstract:
Depending on the developing industry, producing materials with conventional methods has not been achieved the required performance. Therefore, recently, the production of high technology materials with high added value, high performance, and functional has captured much attention.  In this study, microstructural development and the change in mechanical properties of multi-wall carbon nanotube (MWCNT) reinforced iron (Fe) based nanocomposite materials produced by high energy ball mills were investigated as a function of the milling time, carbon nanotube content and annealing temperature. The structural characterization of the samples was performed by X-ray diffraction (XRD) technique. The microstructural features of MWCNT before and after high energy ball milling were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The structural damage of MWCNT as a function of milling time and MWCNT content was studied using Raman spectroscopy.  The chemical properties of the synthesized composite powders were investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The important contribution of the study was to investigate the effect of MWCNT on the thermal stability and mechanical properties of Fe-MWCNT nanocomposites.