Alüminyum-Magnezyum-Zirkonyum Alaşımına Grafen-Nano Karbon Esaslı Takviyelerin, Fiziksel ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi

Abstract

9Bu calismada, metal-karbon nano-kompozit uretimi hedeflenmistir ve katki malzemesi olarak kullanilacak olan nano-karbon formlari (grafen), elektro eksfoliasyon yontemiyle uretilmistir. Uretilmis olan grafen, alkol ve polimer bazli cozuculerde cozulup, hidrofilik ozellik elde edilmistir takiben metal tozlari bu cozeltiye ilave edilerek homojen bir Grafen-Metal tozu karisimi elde edilmistir. Uretilmis olan bu karisim tozlar direkt olarak tek eksenli pres ve soguk isostatik pres ile pes pese preslenmistir, daha sonra argon ve azot atmosferinde sinterlenmis ve nihai olarak da mikroyapi teksturu, mekanik (sertlik, v.b) ve fiziksel ozellikler (porozite, yogunluk) olculmustur ve karakterizasyon sonuclari tartisilmistir. Ilave edilen ag..%3 Mg ve %1 Zr, Aluminyumun baslangic sertlik degerini 20-30 Hv den 80 HV ye yukselmistir. Artan pres kuvveti ve artan sinterleme sicakligina bagli olarak sertligin 80 HV ve uzeri seviyelerine yukseldigi olculmustur ancak belirli bir degerden sonra mekanik degerlerde azalma oldugu olculmustur. Bu alasima ilave edilen ag.% 0.05, 0.15, 0.3, 0.45 g grafen takviyesi de yine sertlikte ve mukavemette artis saglamistir. Sertlik ve mukavemet degeri sirasi ile 100 HV ve 250 MPa daha ust degerlere uzerine yukselmistir. Grafenin uretimi, kompozit takviye yontemi ve sinterleme sureci ile ilgili sistematik yeni bir yontem elde edilmistir ve bunun sonucunda grafen ilave edilmesinin, matris icinde dolgu etkisi yaparak, mukavemet ve sertlik degerlerinde artisa yol actigi gozlenmistir. Ayrica grafen takviyeli, Al-3Mg-1Zr alasimda asinma direncinin artigi gozlemlenmis ve toz sikistirma surecinde surtunmenin azaldigi ve sikistirilabilirligin arttigi tespit edilmistir. Boyle bir sonucun ozellikle ekstruzyon veya derin cekme gibi islemlerde, sekil verme islemleri sirasinda surtunme kuvvetlerini azaltarak ve deformasyon kabiliyetini artirarak, muhendislik fayda saglayacagina inanilmaktadir.