Mechanical Engineering / Makina Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4129
Browse
3 results
Search Results
Now showing 1 - 3 of 3
Research Project Grafen nanolevha takviyeli metal matrisli nanokompozitlerin geliştirilmesi(2018) Kandemir, SinanBu projenin amacı; hafif ve yüksek mekanik özelliklere sahip grafen nanolevha takviyeli alüminyum ve magnezyum esaslı nanokompozitlerin üretilebilirliğinin ortaya konulmasıdır. Bu amaç doğrultusunda mekanik özelliklerin en üst düzeye çıkarılması için grafen nanolevhaların, seri imalata uygun olarak sıvı fazdaki matris içinde homojen ve etkin dağılımı hedeflenmiştir. Bu kapsamda, iki farklı boyuttaki grafen nanolevhalar (50-100 nm kalınlık ve 5 μm ortalama çap, 10-20 nm kalınlık ve 14 μm ortalama çap) endüstride sıkça kullanılan A360 alüminyum ve AZ91 magnezyum alaşımlarına takviye edilmiştir. Büyük yüzey alanı ve sahip oldukları yüksek yüzey enerjileri nedeniyle nano boyutlu takviye elemanlarının sıvı metaller içinde homojen olarak dağıtılması güçtür. Olağanüstü mekanik özelliklere sahip grafen nanolevhaların sıvı metallere geçişi, kısmi toz metalurjisini içeren tablet besleme mekanizması ile mekanik karıştırma ve ultrasonik proses altında gerçekleştirilmiştir. Ağırlıkça %0.25 ve %0.5 grafen takviyesiyle dökülen kompozitlerin ileri elektron mikroskopları ile yapılan mikroyapı analizleri sonucunda, yüksek yoğunluktaki ultrasonik dalgalar ile nispeten daha kalın olan nanolevhaların (50-100 nm kalınlık ve 5 μm ortalama çap) aglomerasyonlarının önlenerek matris içinde göreceli olarak homojen dağıldığı ve matris- nanolevhalar arasında iyi bir tutunma yüzeyinin elde edildiği gösterilmiştir. Üretilen kompozit numunelerin çekme testlerinde, grafen nanolevha takviyesinin alaşımların mukavemetini önemli oranda arttırdığı belirlenmiş ve bu gelişmenin ağırlıklı olarak nanolevhaların dislokasyonların ilerlemesinde bariyer vazifesi görmesine dayandırılmıştır. Monolitik alaşıma göre magnezyum matrisli kompozitlerinde görülen süneklikteki şaşırtıcı artış ise, grafen etkisiyle ötektik yapıdaki morfolojik değişim ile açıklanmıştır. Sonuçlar, grafen takviyeli yüksek performanslı metal matrisli nanokompozitlerin seri imalata uygun olarak sıvı fazda üretilme potansiyelini göstermesi açısından umut vericidir.Article Grafen Nanolevha Takviyesinin Alsi10mg Alaşımının Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri Üzerine Etkisi(Gazi Üniversitesi, 2018) Kandemir, SinanBu çalışmada, birkaç grafen tabakasından oluşan, 100 nm'nin altında kalınlığa ve olağanüstü mekanik özelliklere sahip grafen nanolevhaların (GNL) endüstride sıkça kullanılan AlSi10Mg alaşımına katkısının mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi incelenmiştir. Büyük yüzey alanı ve sahip oldukları yüksek yüzey enerjileri nedeniyle GNL'ların sıvı metaller içinde homojen olarak dağıtılması güçtür. GNL'ların sıvı alüminyum alaşımına geçişi yarı-katı mekanik karıştırma ile matris içinde dağılımı ise ultrasonik proses ile gerçekleştirilmiştir. Dökülen kompozitlerin yapılan mikroyapı analizleri sonucunda, yüksek yoğunluktaki ultrasonik dalgalar ile GNL'ların aglomerasyonlarının önlenerek matris içinde göreceli olarak homojen dağıldığı ve matris-GNL'lar arasında iyi bir tutunma yüzeyinin elde edildiği gösterilmiştir. Gerçekleştirilen çekme deneylerinde, ağırlıkça %0.25 GNL takviyesinin alaşımın mukavemetini önemli oranda arttırdığı tespit edilmiştir. Mukavemetteki iyileşme ağırlıklı olarak GNL'ların dislokasyonların ilerlemesinde bariyer vazifesi görmesine dayandırılmaktadır. Bu sonuçlar GNL takviyeli yüksek performanslı metal matrisli nanokompozitlerin seri imalata uygun olarak sıvı fazda üretilebilirliklerini göstermektedirConference Object Development of Graphene Nanoplatelets Reinforced Aluminium Matrix Nanocomposites by a Combination of Semi-Solid Stirring and Ultrasonic Treatment(European Conference on Composite Materials, 2016) Kandemir, Sinan; Aydoğan, YücelGraphene Nanoplatelets (GNPs) consisting of graphene layers with a thickness less than 100 nm have recently emerged as a promising reinforcement type owing to their excellent physical and mechanical properties to improve mechanical properties of alloys beyond ceramic nanoparticles. Although there are numerous studies on GNPs reinforced polymer matrix composites in the literature, the number of studies related to the incorporation of GNPs in metal matrices is limited. It is a challenging task to incorporate and uniformly distribute GNPs into liquid metals due to their poor wettability and large surface-to-volume ratio. The purpose of this study is to effectively disperse GNPs into liquid aluminium. 0.5 wt.% GNPs with an average thickness of 50-100 nm and size of 5 ?m were first incorporated into A360 aluminium alloy under semi-solid stirring, and then the composite was ultrasonically treated in fully liquid state. The microstructural investigation of the nanocomposites by optical and scanning electron microscopy may suggest that relatively uniform distribution and effective deagglomeration of GNPs in the matrix were achieved. The hardness of the GNPs reinforced nanocomposites increased in comparison with that of semi-solid stirred and ultrasonically processed A360 alloy without reinforcement, indicating the potential of GNPs for strengthening metals. © 2016, European Conference on Composite Materials, ECCM. All rights reserved.