Cu-B4C KOMPOZİT MALZEMELERDEKİ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Üstün nitelikli malzeme üretimi, teknolojik gelişmeler yüzünden zorunluluk haline gelmiştir. Kompozit malzeme teknolojisindeki gelişmeler üstün nitelikli malzeme üretimindeki ihtiyacı önemli ölçüde karşılamaktadır. Metal veya seramik matris içinde karbürlerin kullanımı, özellikle aşınmaya dayanıklı malzeme üretiminde giderek yaygınlaşmakta, endüstride önemli bir kullanım payına sahip olmaktadır. İnsanlık tarihinin ilk çıkarılan ve işlenen madenlerinden olan bakır, gümüşten sonra en iyi ısıl ve elektrik iletkenliğe sahip ikinci metaldir. Bakır yüksek elektrik ve ısıl iletkenliğe sahip olmasına rağmen, çekme, sertlik v.b. mekanik özelliklerinin düşük olması, bakırın alaşımlandırılmasını, bakır matrisli kompozit malzeme oluşturulmasını veya bazı ısıl işlemlerin uygulanmasını gerekli kılmıştır. Bakır matrisli kompozitlerde takviye malzemesi olarak kullanılan karbürlerden birisi bor karbürdür. Bor karbürün yüksek sertlik, aşınma direnci, düşük yoğunluğu, kimyasal özellikleri, nötron absorbsiyonunun yüksek olması, bakırın olumsuz mekanik özelliklerini iyileştirmede ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada bakır matris içerisine ağırlıkça %2,5; %5; %7,5; %10 B4C ilave edilerek 6500C, 7500C ve 8500C sinterleme sıcaklıklarında kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretilen malzemelerin sertlikleri, yoğunlukları, elektriksel iletkenlikleri ölçülmüş, optik ve taramalı elektron (SEM) mikroskoplarında görüntüleri alınmış, EDS analizleri yapılmış ve aşınma testine tabi tutulmuşlardır. Elde edilen sonuçlar neticesinde kompozitlerin sertliklerinin, takviye oranı ve sinterleme sıcaklığı arttıkça arttığını; yoğunluklarının ve gözenek boşluklarının ise takviye oranı ve sinterleme sıcaklığı arttıkça azaldığını; aşınma oranının %7,5 B4C ilavesine kadar arttığını sonrasında ise azaldığını, sıcaklık arttığında ise malzemelerin aşınmaya karşı dayanımının arttığı saptanmıştır.