Alüminyum matrisli hibrit kompozit malzemelerin mekanik ve mikroyapı özellikleri

Abstract

Al matrisli kompozitler, son yıllarda otomobil, havacılık, deniz, yüksek hızlı trenler gibi alanlarda birçok geleneksel metalin yerini almasıyla son yıllarda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Hibrit kompozitlerin mükemmel özellikleri de dikkate alındığında Al matrisli kompozitlerin etkisi daha da artmaktadır. Farklı partiküller matrise bir arada katılarak üstün özelliklere sahip hibrit kompozitler üretilmektedir. Burada partikülün miktarı ve dağılımı hibrit kompozitin mekanik özelliklerini kontrol eden en önemli unsurdur. Bu tezde, AlCu matrisne farklı oranlarda bor karbür (B4C), hegzagonal bor nitrür (hBN) ve grafit (Gr) ilave edierek sıcak presleme yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Kompozit olarak AlCu, AlCu-10hBN, AlCu-8hBN-2Gr, AlCu-5hBN-5B4C, AlCu10B4C, AlCu-8B4C-2Gr ve AlCu-4hBN-4B4C-2Gr bileşime sahip numune 550 °C sıcaklıkta, 5 dakika sinterleme süresinde ve 35 MPa presleme basıncında üretilmiştir. Numunelerin, mikroyapı ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Mikroyapı olarak optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu ve XRD analiz teknikleri kullanılmıştır. Numunelerin deneysel yoğunlukları helyum piktometresi ile ölçülmüştür. Mekanik özellikler olarak sertlik ve çapraz kırılma dayanımı özellikleri ölçülmüştür. Mikroyapı olarak matris içerisinde takviye partiküllerin homojen dağıldığı bir yapı elde edilmiştir. AlCu-10hBN numunesinde kompoziti oluşturan bileşenler haricinde B2O fazı oluşmuştur. Diğer kompozitlerde farklı bir faz oluşmamıştır. Numunelerin sertlik ve çapraz kırılma dayanımları partikül ilavesi ile belirgin olarak artmıştır.