Al/KNT Nanokompozitlerin Toz Metalurjisi Yöntemi ile Üretimi ve Özelliklerinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada karbon nanotüp takviyeli alüminyum (Al) matrisli kompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. Mühendislik uygulamalarında kullanılan malzeme grupları içerisinde kompozitler öne çıkan mekanik ve fiziksel özelliklerinden dolayı vazgeçilmez bir yere sahiptirler. Örnek olarak karbon nanotüp (KNT) takviyeli kompozitler verilebilir. Polimer, seramik ve metal matriksi takviyelendirmek için KNT'ler üzerinde birçok çalışma yapılmasına rağmen yüksek mukavemet ve rijitlikle birlikte hafif tasarım gerektiren otomotiv ve havacılık uygulamalarında KNT takviyeli kompozitlerin üretim ve işletme giderlerinin birim maliyeti düşürülmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada toz metalurjisi yöntemiyle alüminyum (Al) talaş içerisine günümüz teknolojisinin en önemli malzemelerinden biri olan çok duvarlı karbon nanotüp (ÇD-KNT) katılmasıyla istenilen bileşimde karışım olarak elde edilmiştir. Bu işlemlerin sonunda elde edilen kompozit tozları 14 mm’lik kalıp kullanılarak 600 MPa basınçta preslenmiştir. Elde edilen kompaklanmış numuneler 600 oC’de (Fırın 10 oC/dak hızla ısıtılmıştır) 2 saat sinterleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Sinterleme işlemi Ar + % 4 H2 atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen karbon nanotüpler XRD difraksiyonu ve HR-TEM incelemeleri ile karakterize edilmişlerdir. Numunelerden Vickers sertlik alınmış ve ağ. % 0.50 KNT takviyeli numunede en iyi sertlik değeri elde edilmiştir. Numunelere öz iletkenlik testi yapılmış ve öz iletkenliği en iyi ağ. % 0.75 KNT takviyeli numunede sağlanmıştır.