Coating
92 theses under this subject heading
Yaşlandırılmış ve kaplama işlemi uygulanmış Cu-Cr-Zr alaşımının yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Sürtünmenin olduğu uygulamalarda kullanılan metallerin düşük aşınma direnci, birçok sıkıntıyı da beraberinde getirmektedir. Aşınma direncini artırmak ve malzemenin sahip olduğu diğer özellikleri yitirmemek için yüzey mühendisliği yöntemleri kullanılmaktadır. Cu-Cr-Zr alaşımları; kaynak elektrotları, ısı eşanjörleri ve nükleer reaktör parçaları gibi uygulamalarda kullanılabildiği gibi elektrikli tren veya otobüs hatlarındaki iletim kablosu olarak da kullanılmaktadır. Cu-Cr-Zr alaşımının mekanik özelliklerini iyileştirmek için genellikle yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmaktadır. Bu tez çalışmasında, Cu-Cr-Zr alaşımı numuneler önce iki farklı sıcaklık değerinde (400 ve 500 °C) ve iki farklı sürede (2 ve 4 saat) yaşlandırma ısıl işlemine tabi tutulmuştur. Yaşlandırılmış numunelere, PVD yöntemi kullanılarak dört farklı kaplama (Ag, Cu, Ag+Cu ve Cu+Ag) işlemi uygulanmıştır. Numunelere çekme testi, mikrosertlik ölçümü, aşınma deneyi, elektrik iletkenliği ölçümü ve yapısal analizler (XRD ve SEM) uygulanmıştır. Yaşlandırma işlemleri sonrasında Cu-Cr-Zr alaşımında en yüksek sertlik ve mukavemet değerleri 500 °C'de 4 saat boyunca yaşlandırma işlemine tabi tutulmuş numunelerde elde edilmiştir. Kaplanmış numunelerin aşınma direnci ve elektrik iletkenliği incelendiğinde dubleks yüzey işlemi uygulanmış numunelerin daha iyi performans sergilediği tespit edilmiştir.
Küresel grafitli dökme demirin yüzeyinde oluşturulan titanyum karbür kaplamaların aşınma ve korozyon davranışlarının incelenmesi
Küresel grafitli dökme demirlerin çeliğe göre daha ekonomik üretilebilmesi ve düşük yoğunluğa sahip olmalarının yanında dökme demirin iyi bilinen yüksek dökülebilirlik, titreşimi sönüleme, yüklenme kapasitesi özelliklere sahip olması bu alaşım grubunu günden güne birçok sektörde çeliklere alternatif olarak kullanılmasını sağlamıştır. Ancak, küresel garfitli dökme demirlerin düşük yüzey sertlikleri ve düşük korozyon dirençleri dolayısıyla birçok tribokorozitif ortamdaki aşınma ve korozyon dirençleri tatmin edici değildir. Bu amaçla, bu çalışmada, küresel grafitli dökme demir (KGDD-80) numunelerin yüzeyinde Termo reaktif difüzyon tekniği (TRD) ile 800 °C, 850 °C ve 900 °C'de 4 saat süre ile titanyum karbür (TiC) kaplama tabakaları oluşturulmuştur. Elde edilen TiC kaplamalar, taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS), X-ışını kırınımı (XRD), yüzey profilometrisi, mikrosertlik, VDI adhezyon testi, aşınma testi ve elektrokimyasal korozyon testi ile karakterize edilmiştir. TRD sıcaklığına bağlı olarak yüzeyde 5-11 µm kalınlığında ve 27.96-32.45 GPa sertlikte sürekli, çatlaksız, pürüzsüz ve altlık ile yüksek adhezyona sahip TiC kaplamalar elde edilmiştir. TiC kaplamaların yüksek kimyasal kararlılığı, yüksek sertliği ve iyi yapışma mukavemeti, işlemsiz kürsel grafitli numunelere kıyasla daha düşük sürtünme katsayısı, yüksek aşınma direnci ve üstün korozyon direnci sağlamışlardır. Kaplanmış numunelerde delaminasyon ve oksidasyon destekli abrasif aşınma görülürken TiC kaplı numunlerde ise oksidasyon destekli adhesiv aşınmaya dönüşmüştür. İşlemsiz kürsel grafitli dökme demir numunlerde galvanik etkiye bağlı seçici korozyon mekanizması baskın iken, TiC kaplanmış numunelerde homojen korozyon ve pitting korozyon mekanizmalarının meydana geldiği tespit edilmiştir. TRD yöntemiyle oluşturulan TiC kaplamaların sağladığı aşınma ve korozyon dirençlerindeki iyileşme, TiC kaplamaların tribo-korozif koşullara maruz kalan kürsel grafitli dökme demirlerin kullanım ömürlerinin artırılmasında iyi bir alternatif olacağını göstermiştir.
Esnek ve rijit kaplama parametrelerinin üstyapı türü seçimi üzerine etkileri
Esnek kaplama veya rijit kaplama türlerinin seçiminde temel sorun maliyet olmaktadır. Türkiye'deki farklı durumlar için hangi üstyapının ideal olacağını tespit etmek için, ekonomik ve teknik özellikleri değerlendirmek, araştırmak ve karşılaştırmak gerekmektedir. Bu çalışmada üstyapı türleri karşılaştırılmaktadır. Esnek kaplama olarak Bitümlü sıcak karışım (BSK) ve Sathi kaplama, rijit kaplama olarak beton üstyapı kaplama kalınlıkları ve maliyetleri incelenmektedir. Kaplama kalınlığı ve maliyet karşılaştırması için esneklik modülü (MR), yatak katsayısı (k) ve 8.2 ton standart dingil yükü tekerrür sayısı (T8.2) parametreleri kullanılmaktadır. Esnek kaplama için MR, rijit kaplama için k parametresi ve T8.2 ise her iki kaplama türü için kullanılmaktadır. Verilen parametrelere göre esnek kaplama türlerinde MR değeri arttıkça kaplama kalınlığı azalmaktadır. Rijit kaplamada k değeri arttıkça gözle görülür bir değişim olmamaktadır. Maliyet kıyaslaması yapıldığında esnek kaplamalarda MR değeri arttıkça metrekare birim maliyet azalmaktadır. Rijit kaplamada k değeri arttıkça maliyet kıyaslamasında gözle görülür bir değişim olmamaktadır. T8.2 değeri arttıkça hem esnek kaplama hem de rijit kaplama için metrekare birim maliyet de aynı oranda artmaktadır. Hesaplanan maliyetlerde 3x106 T8.2 değerine kadar olan kaplamalarda en ekonomik kaplama türü sathi kaplama olarak belirlenmiştir. T8.2 değeri 3x106 üzerine çıktığı durumda iyi zemin koşullarında ilk tercih olarak bitümlü sıcak karışım (BSK) veya rijit kaplama tercih edilebilir. Bu durumlara bağlı olarak düşük trafik akışının olduğu yollarda esnek kaplama türü olan sathi kaplamanın seçilmesi daha ekonomik olmaktadır. Trafik akışının yüksek olduğu yollarda rijit kaplamalar esnek kaplamalara göre daha ekonomik olmaktadır. Kaplama kalınlıklarının tahmin edilmesinde yapılan analizlerde ise Yapay Sinir Ağı (YSA) modeli ile Lineer Regresyon (LR) modeli karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışmada lineer regresyon analizi için Hataların Kareleri Ortalaması (HKO), Ortalama Yüzde Hata (OYH) ve Korelasyon hesapları yapılmıştır. Çıkan sonuçlara göre esnek ve rijit kaplama kalınlıklarının tahmininde YSA analizi LR analiz modeline göre daha iyi sonuç vermiştir.
Kompozit betonarme kirişlerin deneysel ve teorik olarakincelenmesi
Yeni nesil kompozit malzemeler, diğer sektörlerde kullanıldığı gibi inşaat sektöründe de kullanması günden güne artmaktadır. Kompozit malzemeler, yüksek mukavemet/ağırlık oranı, aşındırıcı olmayan yapısı, hafifliği, düzgün yüzeyli yapısı vb gibi etkin özelliklere sahiptir. Beton çeşitli avantajlara sahip olduğundan inşaatlarda en çok kullanılan yapı malzemelerden biridir. Geleneksel beton güçlü basınç dayanımına sahip olmasına karşın zayıf çekme dayanıma sahiptir. Çekme dayanımındaki bu zayıflığı ortadan kaldırmak ve bunun yanı sıra betonun sünekliğini iyileştirmek için geleneksel betonda makro sentetik fiber kullanılmıştır. Çalışma kapsamında slump testi, basınç testi, yarma testi, eğilme testi, küp ultrasonic beton testi ve Schmidt çekiç testi yapıp makro sentetik fiberlerin kullanılması ile betonun mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çeliğin korozyona uğraması inşaatta en öne çıkan problemlerden biri olarak bilinmektedir. Günümüzde korozyon dayanımı yüksek, çeliğe göre daha hafif ve yüksek dayanımlı GFRP (Cam Fiber Tekviyeli Plastik) donatıları kullanılmaktadır. Çalışmanın ikinci kısmında betonarme kirişler üzerinde dört noktalı eğilme deneyi yapılmıştır. Dikdörtgen kesitli hibrit (çelik-GFRP-lif) donatılı kirişler tasarlanmıştır. Sunulan çalışmanın kesiti 0.20x0.15m ve boyu 1.24m olarak seçilmiştir. Bu deneysel çalışmada, toplam 15 adet betonarme kiriş üretilmiştir. Bu çalışmanın parametreleri, hacimce %0.4 ve %0.8 oranında makro sentetik lif, çelik donatı ve GFRP donatıdan oluşmaktadır. Bu kirişlerden 6 tanesi CFRP (Karbon Fiber Tekviyeli polimer) ile güçlendirilmiştir. Deney sonuçları sonlu elemanlar modeli Abaqus programından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Nitril bütadien kauçuk (NBR) kaplı montaj eldivenlerinin kaplamave yüzey özelliklerinin incelenmesi
Sanayinin gelişmekte ve çalışma şartlarının ağır olduğu günümüzde, hemen hemen her sektör için çalışan işçilerin kişisel koruyucu donanım ve iş kıyafetleri kullanmaları gerekmektedir. Günlük ortalama 8 saatlerini bu koruyucu donanımlarla geçirdikleri için işçinin sağlığını ve güvenliğini koruyucu olması dışında rahat, kullanımı kolay ve vücut özelliklerine uygun olması da gerekmektedir. En önemlisi de hareketlerini kısıtlamamasıdır ki bu büyük önem taşımaktadır. Eğer iş eldiveni çalışanın hareketleri engelleyici veya sınırlayıcı bir özellik gösteriyorsa bu hem işçiyi rahatsız edecek hem de işin hızını, yapılış zamanını ve verimini etkileyecektir. Bu çalışmada, NBR (akrilonitril bütadien kauçuk) tabanlı hassas montaj eldivenlerinin üretim prosesi, sonuç ürüne kadar oluşturulan yarı mamul ürün aşamaları, kaplanması, kimyasal parametreler ve bazı etkenlerin sonuç ürüne etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, öncelikle Poliamid&Spandex ve Dyneema (UHMWPE) iplikler kullanarak kaplama astarı için örmeler yapılmıştır. Daha sonra üretilen bu örme astar eldivenlerin kaplanması işlemi yapılmıştır. Kaplama karışımı olarak NBR hammaddesi kullanılmış ve kaplama karışımına ilave ajanlarla kaplamaya antibakteriyel özellik kazandırılmıştır. Köpüklü bir yapıya sahip olan bu hassas montaj ve inşaat eldivenlerinin fiziksel, kimyasal ve fonksiyonel özellikleri yanında aşınma ve kesilme gibi dış mekanik etkenlere karşı dirençleri de incelenmiştir.
Nanojelkot kaplamalı cam elyaf takviyeli polimer kompozitlerin yaşlandırma sonrası mekanik, termal ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi ve istatistiksel analizi
Lif takviyeli polimer kompozitler sahip oldukları yüksek mukavemet ve hafiflik özelliklerinden dolayı klasik kompozitlere göre daha çok tercih edilirler. Montaj, tamirat ve üretim kolaylığından dolayı denizcilik alanlarında tercih edilen bu kompozitler çevresel şartlara maruz kalırlar. Olağanüstü özelliklere sahip olmalarına rağmen, ultraviyole radyasyona (UV), donma/çözülme döngülerine veya değişken hidrotermal koşullar gibi çevresel şartlara maruz kaldıklarında kullanım ömürleri azalır. Bu etkileri minimuma düşürüp kullanım ömürlerini optimum hale getirebilmek için lif takviyeli polimer kompozitlere jelkot kaplama uygulaması yapılır. Jelkotlar özellikle cam elyaf takviyeli polimer (CTP) kompozitler için yüzey görüntü kalitesi ve dış etkilere karşı performansı arttırmak maksadı ile kullanılır. En yaygın kullanılan jelkotlar, epoksi veya doymamış polyester bazlı termoset polimerlerdir. Literatürde CTP'lerin klasik jelkotlar ile kaplanarak çevresel şartlara karşı dayanım özelliklerini arttırma konusu üzerine çalışmalar mevcuttur. CTP'lerin kullanım ömürleri bu yöntem ile arttırılsa da daha uzun kullanım ömürlerine sahip kompozitlere ihtiyaç duyulmaktadır. Geleneksel olarak kullanılan jelkotlara kıyasla nanopartikül katkılı jelkotların mekanik ve bariyer özelliklerinin daha iyi olduğu bilinmektedir. Fakat nanopartikül katkılı jelkotların kompozitler için özellikle denizcilik alanlarında kullanılan CTP'ler için, kaplama uygulamalarında kullanılması ve bu kaplamanın kompozit malzemeyi çevresel şartlardan nasıl koruyacağı ile ilgili çalışmalar yok denilecek kadar azdır. Bu çalışmada cam elyaf takviyeli epoksi kompozitlerin yüzeyleri nanopartikül katkılı jelkotlar ile kaplanmış ve zorlu çevresel şartlara dayanıklılıkları test edilmiştir. Çalışma için cam elyaf seçilmesinin sebebi malzeme ve üretim maliyetinin düşük olması ve denizcilik alanında oldukça fazla kullanılmasıdır. Nanopartikül olarak literatürde de jelkot için olumlu katkıları olduğu bilinen titanyum dioksit (TiO2) ve nanokil kullanılmıştır. Kaplama yöntemi olarak püskürtme kaplama yöntemi tercih edilmiştir. Kompozitler donma/çözülme döngüsü ve değişken hidrotermal koşullara maruz bırakılmış ve ardından bu faktörlerin kompozit malzemenin mekanik ve termal özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Mekanik testler; çekme testi, eğilme testi, basma testi ve tabakalar arası kayma testleridir. Termal testler Diferansiyel termal analiz (DTA) ve Termogravimetrik analiz (TGA) testleridir. Testlerden sonra deneysel sonuçların birbirleri arasındaki ilişkileri ve anlam bağıntıları ANOVA analizi ile istatiksel olarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak nano TiO2'nin kompozit malzemenin hem mekanik hem de termal açıdan koruyucu özelliğini arttırdığı fakat nanokilin düşürdüğü tespit edilmiştir.
Yeni tasarım nanokompozit kaplamalar ile ekranlama ve biyofiziksel özelliklerin araştırılması ve geliştirilmesi
Elektronik teknolojisi ve telekomünikasyonun son yıllardaki gelişimi ile, insanların ve cihazların maruz kaldıkları, elektromanyetik kirlilik olarak değerlendirilen, istenmeyen sinyallerin varlığı ve etkisi oldukça artmıştır. Elektromanyetik sinyallerin çevre üzerindeki etkisini azaltmak için, iletken malzemeler kullanılarak gerçekleştirilen ekranlama yöntemi, en sık kullanılan yöntemdir. Malzeme olarak, genellikle, yüksek iletkenlik özellikleri nedeni ile metaller kullanılmaktadır. Ancak, malzeme olarak, metal öz kütlesinin fazla olması, yapılarının esnek olmaması, işlenmelerinin zor olması ve korozyona açık olması gibi olumsuzluklar bu malzemeler yerine alternatif malzemelere yönelmeyi zorunlu kılmaktadır. Bu bağlamda, küçük özkütleleri, düşük maliyetleri, kolay şekillendirilebilmeleri ve esnek yapı özelliklerinden faydalanmak amacıyla, polimer temelli, nanoteknolojik malzemelerin tasarımı günümüzde önemli hale gelmiştir. Bu tez çalışmasında, öncelikle, kütlece farklı oranlarda CNT ve grafen katkılanmış yeni tasarım, polimer temelli, nanokompozit malzemeler hazırlanmıştır. Farklı tipte kumaşlar üzerine bu kompozitler sprey ve jel fazında uygulanabilmektedir. Tez kapsamında gerçekleştirilen çalışmalarda özellikle, hiçbir ekranlama özelliği olmayan doğal keten malzeme ile üretilmiş kumaş ve özel teknikler ile üretilen kendinden ekranlama özelliği bulunan (ticari olarak piyasada satışı yapılan) SG kumaşı üzerinde çalışılmıştır. Temel amaç ekranlama özelliği olmayan bir malzemeye, yeni tasarım nano kompozit kaplama uygulayarak, üst seviyede ekranlama özelliği kazandırabilmektir. Diğer yandan, ekranlama özelliği bulunan malzemelerin de mevcut ekranlama etkinlik değerini artırmak ikincil amaç olarak belirlenmiştir. Çalışmanın ilk evresinde, özgün nanokompozitlerle kaplanan farklı kumaş örneklerin elektromanyetik dalga (EMD) (1,5 – 10,0 GHz), nUV-VIS-nIR (350 - 700 nm) ile etkileşimleri araştırılmıştır. Hedef olarak, SWAXS (X-Işını Küçük ve Geniş Açı Saçılması) analizleri sonucunda belirlenen nano yapılar ile örneklerin elektromanyetik ekranlama etkinliği değerleri ile ilişkilendirilerek ekranlama özellikleri kontrollü biçimde geliştirilmeye çalışılmıştır. İlk bulgulara göre, EMD ekranlama etkisi bulunmayan keten kumaş örnekler, kütlece %3 CNT kodlu nanokompozit ile kaplandığında, 1,5 – 10,0 GHz aralığında, EMD soğrulma oranının artmasına ve malzemeye yaklaşık 9 dB'lik (@9,5 GHz) ekranlama etkinliği kazandırılmasına neden olunmuştur. Kaplama işlemi sonucunda aynı malzemenin, 350 - 700 nm dalgaboyu aralığındaki (yakın UV, görünür ve yakın IR) elektromanyetik dalgalar için geçirgenliğinin azaltıldığı ve soğurma özelliğinin de artırıldığı belirlenmiştir. Keten kumaşın doğal yapısında var olan hacimsel nano parçacıklar, 97,7 ± 0,9 Å'luk yarıçapa sahipken, kaplama işlemi sonrası nanomorfolojiler, çekirdek kabuk modeline dönüşerek, küresel formda 75,7 ± 0,1 Å yarıçapa ulaşmışlardır. Yani, kaplama malzemesinin gözenekli yapıya difüz edebildiği ve gözenekli yapıyı doldurarak, yüksek elektron yoğunluğuna sahip, daha küçük boyutlu nano morfolojileri oluşturdukları belirlenmiştir. Piyasada bulunan Ag pigmentleri içeren CSC malzemesi keten malzemeye uygulandığında, kumaşa yaklaşık 65 dB (@9,5 GHz) ekranlama kazandırdığı görülmüştür. Sonraki aşamalarda CNT ve grafen ile (kütlece) farklı oranlarda sistematik olarak katkılanan CSC malzemesi, keten ve SG kumaş üzerinde uygulamış ve ölçümler gerçekleştirilmiştir. En kararlı nano kompozitlerin CSC %5 CNT ile elde edildiği ve ekranlama özelliği olmayan keten kumaşa 1,5-10 GHz aralığında, 80-85 dB ekranlama etkinliği kazandırıldığı saptanmıştır. Diğer yandan, ekranlama özelliği bulunan SG kumaşın özelliğinin ise, 65 dB değerinden, 105 dB ekranlama değerlerine (%62 oranında) geliştirildiği belirlenmiştir. SAXS analizleri ile örneklerin nano yapılarını belirlemek ve ekranlama değerleri ile analoji kurmak üzere, Rg (Jirasyon Yarıçapı) 3B yapı modelleri ve nano oluşumların uzaklık dağılımları incelenmiştir. Örneklerin kaplama öncesinde ve sonrasında, SEM ölçümleri ile, nano kompozit malzemenin CNT ve grafen katkılamaya bağlı olarak yüzeyde oluşturdukları mikro ölçekli yapılar da gözlemlenmiştir. Çalışmanın devamında, farklı zamanlarda hazırlanan örnekler ile keten CSC %5 CNT için kazanılan ekranlama özelliğinin raslantısal olmadığı da belirlenmiştir. Ayrıca, nano kompozit kaplamaların insan teması olabilecek birçok uygulamada kullanılabileceği öngörülerek, Disk Difüzyon Yöntemi ile antimikrobiyal araştırmalar da bu tez çalışması kapsamında gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda Candida albicans, E.coli ve S. Aureus (mantar ve bakterileri) ile çalışılmıştır. Sonuçta, bu tez çalışmasında hazırlanan ve kaplama olarak uygulanan özgün nano kompozit malzemeler ile alttaş kumaşların ekranlama özelliğinde önemli gelişmeler kaydedilirken, diğer taraftan, bakteri ve mantar üremelerinin de engellendiği "yani tasarlanan kaplama malzemelerine biyoaktif özellikler de" kazandırılabildiği gösterilmiştir.
Polidopamin bazlı teranöstik taşıyıcıların geliştirilmesi
Bu çalışmada değişen boyut aralıklarında polidopamin (PDA) ve PDA-Ce6 nanopartiküllerinin (NP) sentezi yapılmıştır. Sentezi yapılan nanopartiküllerin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile görüntüleri alınarak karakterizasyonları yapılmıştır. Sentez ortamına 2-propanol (IPA) eklenmesinin reaksiyonu inhibe ederek partikül boyutunu küçülttüğü, dopamin hidroklorür miktarının arttırılmasının ise partikül boyutunu büyüttüğü görülmüştür. 200 nm ve 500 nm boyut dağılımına sahip PDA NP'lerin ve PDA-Ce6 NP'lerin fototermal terapi (FTT) potansiyelleri incelenmiştir. Sonuçlar, 200 nm PDA, 500 nm PDA ve PDA-Ce6 NP'lerin FTT'de kullanılabilir ajanlar olduğunu göstermektedir. PDA-Ce6 NP'lerin fotodinamik terapi (FDT) potansiyeli incelenmiş ve reaktif oksijen radikalleri (ROS) üretiminin FDT'de kullanılabilecek düzeyde olduğu görülmüştür. İn-vitro hücre deneyleri L929 ve T98G hücre hatları ile yapılmıştır. Yapılan sitotoksisite deneylerinde hem 200 nm PDA NP'lerin hem de PDA-Ce6 NP' lerin düşük sitotoksisiteye sahip oldukları görülmüştür. 200 nm PDA NP'lerin FTT deneyleri, PDA-Ce6 NP'lerin ise FTT, FDT ve kombine FTT-FDT deneyleri yapılmıştır. 200 nm PDA NP' lerin FTT uygulaması sonucu 100 μg/ml NP derişiminde ortamdaki hücrelerin %45'ini öldürdüğü görülmüştür. PDA-Ce6 NP' lerin ise 100 μg/ml NP derişiminde ortamdaki hücrelerin FTT uygulamasında %53, FDT uygulamasında %49 ve kombine FTT-FDT uygulamasında %58 öldürdüğü görülmüştür.
The effect of RF plasma treatment on stainless steel surface and polymer electrospraying properties
Vacuum radio frequency (RF) plasma treatment was conducted on electropolished and passivated 316LVM stainless steel (SS) surface by using Ar, O2, Ar/O2 mixture gases. Contact angle measurements revealed that both Ar and O2 plasma treatments significantly increased the wettability of the SS surface by water. Additionally, aging study was carried out for Ar, O2 and Ar/O2 plasma gases to determine the changes in contact angle values on stainless steel surface by time. The possible roles of physical and chemical effects induced by RF plasma treatments, on the wettability of SS surfaces were discussed. The physical and chemical effects induced by Ar and/or O2 plasma on SS were investigated via Atomic Force Microscopy (AFM), surface profilometry and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). AFM and surface profilometry analyses revealed that Ar, O2 and Ar/O2 plasma treatments resulted in smoother surface when compared to reference electropolished sample. However, the smoothest topography was obtained by O2 plasma treatment among all other plasma gas options. XPS investigations of the surfaces with respect to Fe 2p, Cr 2p, Mo 3d and O 1s XPS spectra showed that the main role of Ar plasma was thinning of the oxide-hydroxide layer along with the removal of contamination without any definitive difference on the valence states of metal compounds. On the other hand, O2 and Ar/O2 plasma treatments resulted in thickening of oxide layer along with oxidation of the species to their highest valence states (Cr VI, Fe III and Mo VI). Compared to other oxidation methods (electrolytic and high temperature), RF plasma oxidation allows the formation of highest valent oxides (Cr VI, Fe III and Mo VI) in stable forms. The electrospray of PLGA-Sirolimus coating applications on RF plasma treated 316 LVM stainless steel were aligned with the results of characterization studies above. Vacuum RF plasma treatment with Ar, O2 or Ar/O2 gases improved the wettability of PLGA coating via electrospray and stainless steel surface was completely covered by PLGA. Compared to Ar or O2 plasma treatments, the most uniform coating surface was achieved by Ar/O2 plasma treatment. In order to overcome the temporary effect of plasma treatment, PHEMA hydrophilic polymer, which was considered as a permanent hydrophilic layer between PLGA and 316LVM SS substrate, provided a time independent wettability for PLGA coating applications. The best wettabilty of PHEMA was obtained by Ar plasma treatement, so this result showed that oxygen plasma gas negatively influenced on the bonding of polymer chains to the metal surface. Consequently, PLGA was successfully and uniformly coated by electrospray on plasma treated SS surface or PHEMA coating interface layer without any coating defects.
Aluminyum matrisli B4C takviyeli kompozit kaplamanın soğuk gaz dinamik püskürtme yöntemiyle üretilmesi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Alüminyum malzemeler yüksek korozyon dirençleri, termal iletkenlik özellikleri ve yüksek spesifik mukavemetleri ile günümüzde birçok alanda tercih edilmektedir. Özellikle yüksek spesifik mukavemetleri (mukavemet/ağırlık) ile günümüzde otomativ ve havacılık sektöründe demir esaslı malzemelerin yerini almaktadır. Bu üstün özelliklerinin yanında düşük sertlik ve düşük aşınma direnci gibi özelliklerinden dolayı , sürtünme ve aşınmanın yoğun olduğu tribolojik uygulamalarda alüminyum kullanımı istenilen düzeyde olamamaktadır. SGDP yöntemi, 1980'li yıllarda Rus bilim adamı Prof. Anatolii Papyrin ve arkadaşları tarafından keşfedilmiştir. SGDP yöntemi prensip olarak, toz partiküllerinin taşıyıcı bir gaz yardımıyla yüksek hızlarda bir altlık üzerine püskürtülmesi prosesidir. Bu yöntemde tozlar, ultrasonik hızlarda ve düşük sıcaklıkta hedef altlık üzerine püskürtülmek suretiyle biriktirilir. Aşınma ve sürtünmenin yoğun olduğu ortamlarda yüksek sertlik ve aşınma direnci gösteren malzemelerin kullanımı gerekmektedir. Bu tip uygulamalarda en yaygın kullanılan malzemelerden birisi de bor karbür (B4C)'dür. Yüksek sertliği, yüksek korozyon direnci ve yüksek sıcaklıklarda bile kullanılabilir olması ile B4C, hem mekanik hem de tribolojik performans beklenen uygulamalarda beklentileri karşılamaktadır. Bu nedenle genellikle farklı malzemeler ile birlikte destek malzemesi olarak kullanılmaktadır. Özellikle metal matrisli kompozit malzemelerde en sık kullanılan destek malzemelerinden birisidir. Bu çalışmanın amacı, Soğuk Gaz Dinamik Püskürtme (SGDP) yöntemi ile aşınma direnci yüksek alüminyum matrisli B4C takviyeli kompozit kaplamaların üretilmesidir. Bu amaç doğrultusunda, alüminyum ve bor karbür tozları farklı hacim oranlarında karıştırılarak, 6061 kalite alüminyum altlık üzerine kaplanmıştır. Kaplanan numuneler daha sonra mikroyapı incelemeleri ve faz analizleri ile incelenmiş, sertlik ve aşınma testlerine tabii tutulmuştur. Böylece SGDP yöntemiyle oluşturulan alüminyum matrisli B4C takviyeli kaplamaların farklı aşınma koşullarındaki aşınma davranışları incelenerek, B4C katkısının ve aşınma ortamının bu kaplamaların aşınma özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar ve analizler göstermiştir ki, SGDP yöntemi ile alüminyum ve B4C takviyeli alüminyum kompozit kaplamalar başarılı bir şekilde yapılabilmektedir. Yapılan kaplamalara uygulanan aşınma testleri sonucunda B4C katkısının alüminyum kaplamalarda sürtünme katsayısını düşürdüğü ve aşınma direncini arttırdığı görülmüştür. Kuru ve ıslak ortamda yapılan testler sonucunda kaplamaların, ıslak ortamda daha az aşındığı görülmüştür. Suda yapılan aşınma testleri sonucunda, B4C takviyesinin alüminyum kaplamaların aşınma direncini 26 kata kadar arttırdığı görülmüştür. Ayrıca numunelere 45℃ sıcak suda aşınma testleri yapılarak sıcaklığın ıslak ortam aşınma performansına etkisi incelenmiştir. Kaplamaların sıcak suda normal suya göre daha az aşındıkları tespit edilmiştir.
Krom kaplama teknikleri
Bu tezde, banyo sıcaklığı ve akım yoğunluğunun ST37 standartına uygun DKP saç parçalar üzerine yapılan sert krom kaplamaların yapı ve özelliklerine etkileri incelendi. Sert krom kaplama deneyleri, üç değişik kromik asit konsantrasyonu ve konvansiyonel, anorganik katalizörlü ve organik katalizörlü olmak üzere üç farklı grupta yapılmıştır. Akım yoğunluğunu sabit tutarak banyo sıcaklığının sert krom kaplama hızına ve akım verim yüzdesine olan etkisi araştırılmıştır. Ayrıca sabit banyo sıcaklığında, farklı akım yoğunluklarının kaplama hızına ve akım verimine etkileri incelendi. Genel olarak tüm banyo tiplerinde sabit akım yoğunluğunda, banyo sıcaklığı yükseldikçe kaplama hızı ve akım verimi düşmekte, ancak sabit banyo sıcaklığında, akım yoğunluğunun artması ile kaplama hızında ve akım veriminde artış olmaktadır. Anahtar Kelimeler : Sert Krom Kaplama, Kaplama Hızı, Akım Yerimi
Otomotiv dış aydınlatma ürünlerinde alüminyum kaplı alt parça geometrisinin ve kaplama parametrelerinin kaplama kalitesi üzerindeki etkisinin incelenmesi
İşletmelerin müşteri memnuniyetini sağlamak, pazar payını korumak ve artırmak için kaliteli ürünler üretmek ve kaliteli ürün üretilebilirliğini sürdürmek zorundadırlar. Otomotiv dış aydınlatma ürünleri ışık kaynağından çıkan ışığın yansıtılması ve estetik görünüm ihtiyacı nedeniyle alt parçalarında alüminyum kaplama gereksinim duyar. Bu kaplama işlemi genelde PVD olarak tanımlanan, vakumlu ortamda bir ısıtıcı yardımıyla buharlaştırılan kaplayıcı maddenin kaplanacak yüzey üzerinde ince bir film tabakası oluşturmasıdır. Bu çalışmada farklı geometrik ölçülere (yüzey alanı ve derinlik) sahip prizmalar oluşturularak bir otomotiv dış aydınlatma alt parçasının kaplanacak yüzeyi benzetimi yapılmıştır. Belirlenen değişkenlerin ve seviyelerinin kaplama kalitesi üzerindeki etkisini incelemek için iyileme yöntemi olan Taguchi yöntemi kullanılmıştır. Prizmalar test plakaları üzerine sabitlenerek farklı planet dönme hızlarında alüminyum kaplanmıştır. Kaplanan plakalara NaOH ve alüminyum kaplama kalınlık testleri uygulanmıştır. Testler sonucunda MINITAB programı kullanılarak ürünün kalite karakteristiklerinin en iyi halde bulunduğu seviyeler ve kalite karakteristiklerine etkisi incelenmiştir.
Toz takviyeli paslanmaz çelik malzemenin sürtünmeli kaplanabilirliğinin araştırılması
Malzemelerin aşınma ve korozyon direncini artırmak, sürtünmesi düşük bir kaplama tabakası elde etmek ve estetik görünüm oluşturmak amacıyla çeşitli kaplamalar yapılmaktadır. Bu amaçla yapılan kaplamalardan biri de sürtünmeli kaplama yöntemidir. Sürtünmeli kaplama yöntemi kendi ekseni etrafında dönmekte olan milin altından ilerleme hareketi yapan altlık malzemenin üzerine düşey kuvvet uygulayarak malzeme biriktirme işlemidir. Bu çalışmada üç farklı yöntemle sürtünmeli kaplama işlemi yapılmıştır. İlk olarak düşük karbonlu çelik malzeme AISI 304 paslanmaz çelik mil ile sürtünmeli olarak kaplanmış ve kaplama parametrelerinin kaplama yapısına etkisi incelenmiştir. İkinci olarak paslanmaz çelik miller eksenlerinden delinerek belirli oranlarda TiC ve B4C tozları paslanmaz çelik tozları ile karıştırılarak doldurulmuş ardından preslenerek sinterlenmiştir. Daha sonra sinterlenen bu miller kullanılarak düşük karbonlu çelik altlık malzeme sürtünmeli kaplanmış ve kaplama parametreleri ile toz oranlarının kaplama yapısına etkisi incelenmiştir. Son olarak toz serme yöntemi ile yapılan kaplama işleminde TiC ve B4C tozları değişik oranlarda karıştırılmak suretiyle altlık malzeme yüzeyine serilerek altlık malzeme paslanmaz çelik mil ile kaplanmıştır. Bütün kaplamaların mikro yapılarını incelemek amacıyla optik mikroskop ve SEM görüntüleri elde edilerek EDX ve XRD analizleri yapılmıştır. Sürtünmeli kaplamalarda devir sayısının, düşey ve yatay ilerleme oranın doğru seçilmesiyle kaplama yapısının düzeldiği, yüksek toz ilaveli sinterlenmiş millerle yapılan kaplamalarda ise kaplamaların bozulduğu görülmüştür.
Alodin kaplanmış Al-5083 zırh alaşımının mekanik ve düşük hızlı darbe özelliğinin incelenmesi
Askeri alandaki birçok araç ve ekipman zor şartlar altında faaliyet göstermektedir ve bu şartlar altında maksimum verimlilik sağlanmak amacıyla birçok AR-GE çalışması yapılmaktadır. Günümüzde halen geliştirilmekte olan yüzey kaplama işlemleri bunlardan birisidir. Araçların veya ekipmanların tuzlu su, nem, kar, sıcak, soğuk, kum ve arazi şartlarına uygun olması gerekmektedir. Bundan dolayı savunma sanayinde hizmet veren firmaların birçoğu ürünlerinde boya öncesinde veya nihai ürün aşamasında yüzey kaplama işlemleri uygular. Bu alanda genel olarak; alodin kaplama, eloksal kaplama veya çinko-nikel kaplama tercih edilir. Kullanılan malzemenin cinsine göre ve parçanın çalışacağı ortam koşulları göz önünde bulundurularak tasarım tarafından uygun bulunan kaplama prosesi parça üzerine uygulanır. Bu çalışmada, deney parçası olarak altı adet alüminyum 5083 H321 malzeme kullanıldı. Kaplama esnasında tüm proses, sıcaklık ve pH gibi değerler sabit tutuldu ve sadece alodin tankında bekleme süreleri değiştirildi. Sonrasında boyama işlemi yapıldı ve deney parçaları teste alındı. Test esnasında farklı sürelerde alodin tankında bekleyen parçalarda ilk göze çarpan renk tonları olurken bunun yanı sıra elektrik iletkenlikleri, boya yapışma kabiliyetleri, yüzey pürüzlülüğü, malzeme üzerindeki kaplama kalınları, SEM EDS analizi ve işlemleri ve nihai olarak düşük hızlı düşürme testi yapılarak balistik sonuçlara etkisi analiz edildi. Elektrik iletkenlikleri arasında benzer değerler bulunurken boya yapışma kabiliyetinde en iyi sonucu 45sn olan parça verdi. Kaplamadaki bekletilme süresi arttıkça yüzey pürüzlülüğünde de artışlar gözlemlendi. Bekletilme süresinin malzeme kalınlığında herhangi bir değişikliğe sebep olmadığı anlaşılırken M6 ve M10 dişlerde 0sn, 15sn, 45sn, 90sn sürelerde dişlerin gayet iyi çalıştığı fakat 240sn ve 600sn sürelerinde dişlerin çalışmasında negatif yönde bir etki yarattığı gözlemlenmiştir. Kaplama sürelerinin balistik incelemelere etkisinin olduğu görüldü.
NiTi şekil hatırlamalı alaşımların termal buharlaştırma yöntemi ile kaplanabilirliği, karakterizasyonu ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
NiTi biyouyumlu alaşımların uzun vadede bazı dezavantajlı yönleri fark edilmiş ve bu dezavantajlı durumu minimize edebilmek için bilimsel çalışmalar başlamıştır. Bu tez çalışmasında, iki farklı tip NiTi alaşımı alt tabaka olarak seçilerek, gümüş, bakır ve selenyum elementleri ile kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplama işlemi için, yüksek vakum altında, termal buharlaştırma yöntemi (TBY) seçilmiştir. TBY yöntemi ile alaşımlar kaplanmış ve kaplama sonrası detaylı karakterizasyon analizleri yapılarak, kaplamaların korozyon dayanımına etkileri incelenmiştir. Kaplama sonrası, alaşımların önce yüzey morfolojisini belirlemek için, SEM-EDS ölçümü alınmış ve tüm numune gruplarında başarılı yüzey kaplamaları elde edilmiştir. Kaplamaların yüzeylerdeki varlığı EDS ve XRD analizleri ile doğrulanmıştır. Kaplamaların yüzey pürüzlülüğüne etkisini incelemek için atomik kuvvet mikroskobu ölçümleri yapılmış ve kaplamaların NiTi alaşımındaki pürüzlülüğü azalttığı görülmüştür. Kaplamaların korozyon dayanımına etkilerini inceleyebilmek için üç elektrot tekniği kullanılarak, yapay vücut sıvısı içerisinde in-vitro korozyon testleri yapılmış ve özellikle gümüş ve selenyum kaplamaların korozyon dayanımına belirgin bir katkı sağladığı tespit edilmiştir. Ayrıca, korozyon sonrası yüzey morfolojindeki değişimler SEM-EDS analizleri ile kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.
Bir orijinal ekipman üreticisinde ((OEM) atıksu ve kimyasal geri kazanım sistemi geliştirme senaryolarının yaşam döngüsü değerlendirmesi kullanılarak karşılaştırılması
Sanayi devrimi ile başlayan teknolojik gelişmeler, artan makinelere gereken enerjiyi sağlamak adına arayışlar ile devam etmiştir. Kömürün buhar enerjisi üretimi için kullanılmaya başlanmasından, fosil yakıtların alternatif olması ile devam eden gelişmeler, günümüzde yenilenebilir enerji kaynaklarına geçişin ve nükleer enerji gerekliliklerinin tartışılmasını ortaya çıkarmıştır. Dünya nüfusunun hızla yükselmesi sanayi ve teknolojinin giderek daha da artan enerji gereksinimi geri dönüşü zor olan çevresel etkileri beraberinde getirmiştir. Bu gidişin felaketle sonuçlanabileceğinin farkına varılması çevrenin korunmasını öncelikli amaçlayarak küresel iklim değişikliğinin önlenmesi için çalışmaların yapılmasını sağlamıştır. Bu çalışmada, örnek bir çevresel etki analiz metodu olan Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD) bir otomotiv kaplama tesisinde kurgulanan iki farklı senaryo ile elde edilen veriler analiz edilmiştir. SimaPro 8.5.0.0 yazılımı ve ReCiPe etki analiz metodu kullanılarak 1m2 sıkma somunu kaplanması prosesinin hangi çevresel etkileri oluşturduğu kapsamlı bir biçimde hesaplanmıştır. Karşılaştırma sonuçlarına göre elde edilen bulgular ile, Senaryo 1 646mPt sonucu ile Senaryo 2 639mPt sonucuna göre daha olumsuz çevresel etkilerinin olduğu belirlenmiştir. Tüm etki kategorilerinde Senaryo 1'in çevre üzerinde Senaryo 2'den daha yüksek etkisinin olduğu bulguları elde edilmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışma, fosfat kaplama prosesinden kaynaklanan tüm çevresel etki kategorilerinde en yüksek katkının elektrik tüketimi olduğunu göstermiştir. Tüm bu elde edilen sonuçların ışığında YDD'nin çevresel etkileri sayısallaştırmak için etkili ve faydalı bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.
Manyetik mezogözenekli çok işlevli nanokompozit sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Endüstriyel organik atık su drenajlarından ve petrol sızıntılarından kaynaklanan su kirliliği insan sağlığına ve hayvanların yaşam alanlarına ciddi şekilde zarar verdiğinden, suda çözünür ve/veya çözünmeyen kirleticilerin uzaklaştırılması çok önemlidir. Çok işlevli manyetik mezogözenekli nanokompozitler, çoklu bağlanma bölgeleri, yüksek yüzey alanı, manyetik ayırma ve yüzeyin modifiye edilebilmesi gibi dikkate değer özellikleri nedeniyle suda çözünen ve/veya çözünmeyen kirleticilerin uzaklaştırılması için umut vadeden malzemelerdir. Çalışmada, bu amaca yönelik, matris olarak mezogözenekli silika SBA-15, takviye elemanı olarak manyetik ayırmayı sağlayan manyetit (Fe3O4), fonksiyonelleştirme elemanı olarak çoklu bağlanma yerleri sağlayan polidopamin (PDA) ve modifiye edici olarak hidrofobiklik kazandıran viniltrietoksisilan (VTES) ve oktadesilamin (ODA) kullanılarak çok işlevli manyetik mezogözenekli nanokompozitler tasarlanmıştır: Fe3O4@PDA@SBA-15 ve SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA. Yüzey modifikasyonundan önce suda çözünür katyonik boyar madde Malachite Green (MG) gideriminde Fe3O4@PDA@SBA-15 nanokompozitinin adsorpsiyon kapasitesi 71,92 mg g-1 olarak belirlenirken, SBA-15-Fe3O4-PDA nanokompozitinin adsorpsiyon kapasitesi 138,08 mg g-1 değerinde bulunmuştur. VTES ve ODA modifikasyonundan sonra suda çözünmeyen kirletici olan yağ gideriminde, Fe3O4@PDA@SBA-15@VTES nanokompozitinin kapasitesi 8,83 g g-1 olarak belirlenirken, SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA nanokompozitinin kapasitesi 40,28 g g-1 değerindedir. Manyetik nanokompozitler adsorpsiyon işleminden sonra, bir mıknatıs ile sudan kolayca ayrılıp basit rejenerasyon prosesleri ile 3 kez tekrar kullanılabilmiş ve giderim kapasitlerinde belirgin bir düşme gözlenmemiştir. Üstelik yapısal, manyetik ve yüzey özellikleri karakterize edilen nanokompozitlerden SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA suda çözünen MG ve çözünmeyen yağ kirleticilerin aynı süreçte giderilmesinde de başarılı adsorpsiyon özelliği sergilemiştir. Hazırlanan çok işlevli manyetik mezogözenekli nanokompozitler, kolay ve düşük maaliyetli üretim prosedürü, kaytonik boya ve yağın seçici olarak kontrol edilebilir uzaklaştırma yeteneği sayesinde suda çözünen ve çözünmeyen kirleticiler için çevre temizleme sürecinin işlevselliğini arttırmaktadır.
CdS üzerine MgF2 temelli yansıma önleyici ince film kaplamaların üretilmesi ve karakterizasyonu
Optoelektronik uygulamalarda yansıma kayıplarını önlemek için ince film kaplama çalışmalarından yararlanıldığı bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, farklı kırılma indislerine sahip malzemeler kullanılarak yansıma önleyici ince film yapıların geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) yöntemi kullanılarak, cam alttaşlar üzerine II-IV grubu yarıiletken bileşiği olan Kadmiyum Sülfür (CdS) ve bir toprak alkali metal florürü olan Magnezyum Florür (MgF2) ince filmlerinin büyütülmesi gerçekleştirilmiştir. İnce film yapıların yansıma önleyici özelliklerinin belirlenebilmesi için, cam alttaştan daha yüksek kırılma indisine sahip CdS üzerine, cam alttaştan daha düşük kırılma indisine sahip MgF2 kaplama malzemesi olarak tercih edilmiştir. Farklı kalınlıklarda üretilen çift katmanlı yansıma önleyici ince film kaplamaların yapısal, optik ve morfolojik özellikleri, X-Işınları Kırınımı (XRD), UV-vis spektrofotometre, Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDS) ve Alan Etkili Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM) yardımıyla incelenmiştir. Analizler sonucunda, CdS ince filmler üzerine ikinci katman olarak büyütülen MgF2 ince film yapının optik yansıma kayıplarını görünür bölgede %30'a kadar azalttığı ve buna bağlı olarak geçirgenliği arttırdığı gözlenmiştir. Ayrıca yapılar ayrı ayrı tavlanmış ve tavlamanın optik kayıpları azaltmada etkisinin olup olmadığı araştırılmıştır.
Orta karbonlu alaşımsız bir çeliğe yüksek krom içerikli bir elektrotla yapılacak kaplamanın mikroyapı özelliklerinin incelenmesi
Orta karbonlu alaşımsız AISI 1030 çeliği makine parçaları üretiminde sıkça kullanılan, yeterli mukavemet ve sünekliğe sahip çeliklerdendir. Ucuz olan bu çelikten, ısıl işlemlerle çok değerli makine elemanları üretmek mümkündür. Ancak ısıl işlem görmeyen AISI 1030 çeliğinin aşınma ve korozyon dayanımı oldukça düşük ve yetersizdir.Kullanım ömrünü artırabilmek, korozyon ve özellikle aşınma dayanımını yükseltebilmek için böyle çeliklere; yüzey sertleştirme ya da yüzey kaplama işlemleri uygulamak gerekmektedir.Yapılan bu deneysel çalışmada; AISI 1030 çelik malzemeden hazırlanmış parçalara, elektrik ark kaynak tekniğiyle krom içerikli bir elektrot kullanılarak, yüzey kaplama işlemi yapılmıştır. Daha sonra SEM ve EDS analiz teknikleriyle, kaplanan malzemelerin mikroyapıları ve bu yapılara bağlı olarak; sertlik ve aşınma özelliklerinin değişimi deneysel olarak incelenmiştir.
Sol-jel yöntemi ile kil esaslı altlık üzerine La2O3 solüsyon kaplama ve seramik membran üretimi
Bu çalışmada, sol-jel prosesi uygulanarak kil esaslı poroz altlık üzerine daldırarak kaplama yöntemi ile %4 La203 katkılı alümina (AI203) jel kaplanarak seramik membran üretilmiştir. Kaplama solüsyonu Böhmit (AIOOH, Keith Ceramicies Ltd.), La2(N03)3.6H20 (Sigma), PVA (72000gr/mol, Merck), distile su ve HN03 (Merck) kullanılarak hazırlanmıştır. Katkılı (%2 La203 ve %4 La203) ve katkısız olarak hazırlanan alümina jeller 700 - 1200 °C'de kalsine edildikten sonra termal stabiliteleri incelenmiştir. Termal stabilitesi en iyi olan jelin %4 La203 katkılı olarak hazırlanan alümina jel olduğu tesbit edilmiştir. Katkısız alümina jelde 1200 °C'de y-AI203 - a-AI203 faz dönüşümü meydana gelmiştir. Buna karşın %4 La203 katkısı ile bu faz dönüşümü engellenmiş ve böylece y-AI203 ( y + 9-AI203 ) fazındaki jel tabakasında yüksek sıcaklıklarda dar gözenek boyut dağılımlı (3-15 nm) ve yüksek gözenek yüzey alanlı (113 m2/g, 1000°C'de ) yapı korunmuştur. y-AI203 membran tabakasının 5-7 [im kalınlığında olduğu tesbit edilmiştir. Anahtar kelimeler : Sol-jel kaplama, y-A\203, Gözenek, Isısal kararlılık, SEM, Membran
Toz alev spreyleme yöntemi kullanılarak kaplanan farklı malzemelerin aşınma davranışlarının incelenmesi
Endüstrinin degismez malzemeleri alüminyum ve çelik, basta tasıtlar olmak üzere bir çok endüstri alanında kullanılmaktadır. Ancak alüminyum, düsük mukavemet ve asınma direncine sahip oldugu için tasıt motorları gibi asınmaya maruz kalan kısımlarda kullanılması tercih edilmemektedir. Alüminyum yerine çelik malzemeler tercih edilmektedir. Bu çalısmada, Alüminyum alasımı (Al 5754) ve Ç1030 çelik malzemeleri toz alev püskürtme yöntemiyle degisik tozlar kullanılarak kaplama islemi yapılmıstır. Yapılan kaplamaların yüzey pürüzlülügü, mikrosertligi, mikroyapısı ve asınma davranısı incelenmis ve sonuçları birbiri ile karsılastırılmıstır. Optik mikroskop çalısmaları sonucunda, kaplama tabakasındaki oksit, bosluk ve ergimemis partikül miktarı ve boyutunun altlık malzemenin yüzey özellikleri ile degismedigi tespit edilmistir. Mikroyapı sertligi ölçümlerinde, altlık malzemenin yüzey özellikleri ile degismedigi tespit edilmistir. Asınma deneyi çalısmalarında, sertlikle asınma miktarının orantılı oldugu ve Alüminyum alasımı (Al 5754) ile Ç1030 çeliginin asınma davranıslarının kaplamadan sonra aynı özellikler gösterdigi görülmüstür. Bu teknik ile agır malzemeler yerine, hafif ve asınma dayanımı yüksek, ekonomik kazanç saglayan dayanıklı ürünler elde etmek mümkündür. Anahtar Kelimeler: Asınma, Kaplama, Mikrosertlik, Mikroyapı, Toz Alev Spreyleme.
Titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımının arttırılması
Emayeler metal bir altlık üzerine camsı kaplama uygulanması sonucu elde edilen ürünlerdir. Dayanımı metal altığı sayesinde; korozyon ve aşınma dirençleri ise camsı kaplaması sayesinde oldukça yüksek olan bir malzemelerdir. Kullanım alanlarında çeşitli sıcaklıklardaki sıvılar, gazlar ve kimyasallarla temas halindedirler. Bu yüzden yüzeylerinin kimyasal dayanımlarının çok yüksek olması gerekmektedir. Emaye üretimi sırasında yüksek kimyasal dayanıma sahip yüzeyler elde etmek için emayeye kimyasal dayanım arttırıcı maddeler katılması gerekmektedir. Fakat bu maddeler emayenin ergime sıcaklığını arttırmakta ve üretimini ekonomik olmaktan çıkartmaktadır. Bunun yerine yüzeye kaplama yapmak daha ekonomik olmaktadır.Çalışmanın amacı titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımlarının yüzey kaplaması yapılarak arttırılmasını sağlamaktır. Bu amaçla daha önce TU BERGAKADEMIE FREIBERG-ALMANYA `da camlar üzerinde denenip başarıya ulaşılmış olan AlCl3 kaplamaları emaye üzerinde yine TU BERGAKADEMIE FREIBERG Cam Bölümü Laboratuarlarında denenmiştir.Çalışmada en iyi sonuçları veren AlCl3 uygulama sıcaklığı ve miktarı belirlenmiş ve bu koşullarda kaplanan numunelere ilgili TS testleri uygulanmıştır. Ayrıca kimyasal dayanıma etki eden parametrelerden yüzey pürüzlülüğü ve yüzey enerjisi konuları etkileri araştırılmıştır.600 ºC `de 0,022 g AlCl3 kaplanma yapılarak en iyi sonuca ulaşılmıştır. Uygulanan TS testlerine göre kimyasal dayanımlarda yaklaşık %80 artma olduğu görülmüştür. Yüzey pürüzlülüğü ölçümleri sonucunda pürüzlülüğünün titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımına etki etmediği sonucuna varılmıştır. Yüzey enerjisi ölçüm ve hesaplamaları sonucunda ise en düşük değerlere belirlenen sıcaklıkta ulaşılarak yüzey enerjisinin kimyasal dayanım üzerinde etkisi olduğu kanıtlanmıştır.
Organik kaplamalı metalik malzemelerde kaplama etkinliği ve metal korozyonunun belirlenmesi
oz YÜKSEK LİSANS TEZİ ORGANİK KAPLAMALI METALİK MALZEMELERDE KAPLAMA ETKİNLİĞİ VE METAL KOROZYONUNUN BELİRLENMESİ MUZAFFER ÖZCAN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KİMYA ANABİLİM DALI Danışman : Doç.Dr. İlyas DEHRİ Yıl: 2000, Sayfa: 79 Jüri : Prof.Dr. Mehmet Erbil : Doç.Dr. Melih Bayramoğlu Bu çalışmada polyester kaplamalı galvanize çelik örneklerin atmosferik korozyonuna farklı bağıl nemliliklerde SO2 gazının etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla örnekler bağıl nemlilikleri %60, %70, %80, %90 ve %100 e ayarlanmış test hücrelerinde 16 gün süreyle SO2 gazı etkisinde bırakılmıştır. Test hücresinden çıkarılan örneklerin yüzey fotoğrafları çekilmiş, impedans ölçümleri yapılmış, Nyquist diyagramları elde edilmiş ve akım potansiyel eğrileri çizilmiştir. Nyquist diyagramları semi elips modele göre değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlardan %60, %70, %80, %90 bağıl nemliliklerde organik kaplamanın koruyuculuğunu bağıl neme bağlı olarak kısmen kaybettiği ve %100 bağıl nemde büyük oranda koruyuculuğun kaybolduğu görülmüştür. %60-%90 bağıl nem aralığında ve %100 bağıl nemde bekletilen örneklerin korozyonu için iki farklı elektriksel eşdeğer devre önerilmiştir. Anahtar Kelimeler : galvanize çelik, organik kaplama, SO2, EIS
PVD yöntemi ile kaplanan HSS takım çeliklerinin karakterizasyonu ve aşınma dayanımının incelenmesi
Günümüz endüstrisinde makine parçalarının ömürleri ve takımların kullanım süreleri; yorulma, yaşlanma ve özellikle de aşınma nedeni ile sınırlıdır. Aynı parçanın gittikçe daha büyük sayıda üretilme talepleri yaygınlaşan otomasyona karşılık aşınma nedeni ile metal işleme makinelerinin durma süreleri maliyet faktörünü devamlı arttırmaktadır. Bu nedenle aşınmanın önlenebilmesi her geçen gün ekonomik anlamda daha büyük önem kazanmaktadır. Aşınan bir takımı yenisiyle değiştirmek yerine, yalnız yüzeyin aşınma özelliklerini geliştirmek ise soruna ekonomik ve pratik bir yaklaşımdır. PVD kaplama yöntemi; dekoratif ve mekanik özellikleri geliştirici amaçlı geliştirilen bir yüzey kaplama tekniğidir. Talaşlı ve talaşsız üretimde kullanılan takım ve kalıpların ömürleri parça başına maliyetlerde başrolü oynamaktadır. Takım ve kalıplardan beklenilen, maksimum sayıda parçayı, minimum maliyetle üretim isteğini gerçekleştirebilmek için yüzey kaplamalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Çalışmada, sanayide yaygın olarak kullanılan HSS matkap uçları ile C45 çelik malzeme üzerine delik genişletme işlemi uygulanarak matkap kesme ağızlarında aşınma oluşturulmuştur. TiN kaplamalı ve kaplamasız matkaplarda aşınma davranışları karşılaştırılarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda incelenen matkap uçlarının TiN kaplı olanlarında aşınmanın kaplamasız matkaplara oranla daha az olduğu görülmüştür. Ayrıca TiN kaplamalı takımların; parça başına maliyetlerde, tezgah ayar sürelerinde ve takım bileme sürelerinden de kar edilmesini sağladığı anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Fiziksel Buhar Biriktirme, Kaplama, Aşınma