666
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Sırlı porselen karo yüzeylerine uygulanabilir transparan sır kompozisyonlarının geliştirilmesi
SIRLI PORSELEN KARO YÜZEYLERİNE UYGULANABİLİR TRANSPARAN SIR KOMPOZİSYONLARININ GELİŞTİRİLMESİ Dijital baskı teknolojisinin gelişimi ile birlikte özellikle doğal taş desenli sırlı porselen karo üretimi tüm dünyada hızla artmaktadır. Sırlı porselen karoların daha estetik bir görüntüye sahip olması amacıyla porselen bünye üzerinde derinlik sağlayan ve parlatma sonrasında karo yüzeyinde camsı bir tabaka oluşturarak karoya parlak bir görünüm kazandıran sırlar kullanılmaktadır. Yüksek maliyetlerle yurtdışından ithal edilen bu sırların özellikle yerli hammaddeler kullanılarak geliştirilmesi ülkemiz seramik sektörü açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında dijital baskı yöntemiyle üretilen sırlı porselen karo üzerine uygulanabilen tam transparan sır kompozisyonlarının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Farklı kompozisyonlara sahip seramik sırlar laboratuar koşullarında üretilmiş, porselen karo bünyeye uygulanmıştır. Elde edilen sırlı porselen karoların transparan ve parlaklık özellikleri, su emme, termal genleşme, lekelenme dirençleri, yüzey aşınmasına dirençleri ve kimyasal dayanımları belirlenerek ticari sır uygulanmış numuneler ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Geliştirilen sır kompozisyonunda standart sır ile kıyaslanabilir transparanlık, parlaklık, su emme, termal genleşme, lekelenme, yüzey aşınmasına dayanıklılık ve kimyasal dayanım özellikleri elde edilmiştir. Aradaki farkın ise geliştirilen sır tabakasında belirlenen sınırlı miktardaki kristalizasyondan kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Dijital Baskı, Transparan Sır, Kristalizasyon, Porselen Karo
Çinko oksit ile modifiye edilmiş porselen karo sırlarının antibakteriyel ve süperhidrofobik özelliklerinin araştırılması
Porselen karolar düşük gözeneklilik seviyesi, iyi mekanik özellikleri, termal şok ve donmaya karşı dayanımları nedeniyle yoğun şekilde birçok alanda kaplama malzemesi olarak kullanılmaktadır. Çinko oksit seramik sırlarda genelde parlaklığı arttırmak ve sır çatlağını önlemek amacıyla ilave edilmektedir. Çinko oksit aynı zamanda antibakteriyel etkinliğe ve kendinden süperhidrofobik özelliğe sahip önemli bir metal oksittir. Gerçekleştirilen tez çalışmasında çinko oksitin kendinden süperhidrofobik özelliğinden faydalanmak ve antibakteriyel yüzey gelişimi için çinko oksit ile modifiye edilmiş porselen karo sırları geliştirilmiş ve yüzey özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Tez kapsamında, sır partikül boyutunun, çinko oksit tozunun partikül boyutunun (mikro ve nano), sır kaplama kalınlığının ve proses koşullarının yüzey özelliklerine etkisi incelenmiştir. Yüzey morfolojisi ve nano çinko oksit tozlarının dağılma davranışı taramalı elektron mikroskobu SE, BSE ve EDX dedektörleri yardımıyla, faz gelişimi X-Işınları difraksiyon cihazı ile temas açısı, temas açısı gonyometresi kullanılarak ölçülmüş antibakteriyel testler SANİTER laboratuarlarında gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak nano çinko oksit katkılı yüzeylerin antibakteriyel özelliğe (R: 2.2-2.4) sahip olduğu tespit edilmiştir. Geliştirilen yüzeylerde elde edilen maksimum temas açısı 77o olup, süperhidrofobik yüzeyler (θ>150°) elde edilememiştir. Mikron boyutunda çinko oksit ilavesi ile yapılan sır kompozisyonlarının endüstriyel fırında pişirim sonrasında wilmenit (Zn2SiO4) fazı gelişimi gözlenirken, nano boyutta çinko oksit kullanımı zinsit fazı (ZnO) gelişimini sağlanmıştır. Nano çinko oksit tozunun diğer ilaveler ile birlikte ilave edildiğinde yüzeyde çatlamalar gözlenirken, nano tozun farklı ortamda dağıtıldıktan sonra ilave edilmesiyle çatlama problemi giderilmiştir. Nano tozların farklı ortamda dağıtma işlemi için STPP ve Darvan-C olmak üzere iki farklı türde dağıtıcı kullanılmış ve her iki dağıtıcının da nano çinko oksit tozlarını dağıtmada etkin olduğu yüzeyde çatlama olmadığı gözlenmiştir. Tek ve çift kat sır uygulaması yapılan yüzeylerde kuruma ve pişme sonrasında çatlama problemi ile karşılaşılmamıştır.
Al2O3 ve ZrO2 katkılı silisyum karbürün sinterlenme davranışlarının incelenmesi ve karakterizasyonu
Silisyum Karbür (SiC), yüksek ergime noktası ve termal stabilite refrakter kriterlerini tam olarak karşılayan, kovalent bağlı, düşük yoğunluğa sahip, düşük atomik ağırlıklı temel bileşenlere sahip, korozyon direnci yüksek ve son derece sert ve güçlü malzemelerdir. Silisyum Karbür bazlı malzemeler, soğuk izostatik pres, sıcak pres, reaktif sinterleme ve katı/sıvı faz sinterlemesi gibi yöntemlerle elde edilebilmektedir. Refrakter karbürler; yapısal olarak interstisyel karbürler, kovalent karbürler olmak üzere ikiye ayrılırlar. SiC kovalent bağlı karbürler sınıfında yer almaktadır. Yapısındaki güçlü kovalent bağları ve yüksek ergime noktasına sahip olduğundan dolayı tek başına monolitik olarak konvansiyonel metotlarla sinterlenmeleri oldukça güç bir malzemedir. Bundan dolayıdır ki sinterleme sonucunda istenilen yoğunluğa ulaşması ve sıvı/katı faz sinterlemesini hızlandırması için katkı malzemesi ilave edilerek bir kompozisyon oluşturulmalı ya da sıcaklık, basınç gibi ortam koşulları değiştirilmelidir. Bu çalışmada, farklı bileşimlerde Al2O3 ve ZrO2 katkısı ile elde edilen SiC bazlı numunelere, farklı sıcaklıklarda ve üç farklı sürede atmosferik ortamda sinterleme işlemi uygulanarak, Al2O3 ve ZrO2 katkılarının, farklı sinterleme koşullarında SiC malzeme üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yüksek saflıkta temin edilen SiC tozuna Al2O3 ve ZrO2 tozları ayrı ayrı olmak üzere ağırlıkça %1-3-5 oranlarında katılarak kompozisyonlar hazırlanmıştır. Elde edilen karışımlar mekanik pres ve ardından soğuk izostatik pres ile şekillendirildikten sonra her bileşim ayrı ayrı olmak üzere, 1400 °C- 1450 °C- 1500 °C sıcaklıklarında, sırasıyla yarım saat, 1 saat ve 2 saat süreyle atmosferik ortamda 5 °C/dk ısıtma hızında ve aynı soğutma hızıyla sinterleme işlemine tabi tutulmuştur. Al2O3 ve ZrO2 tozları katkı maddesi olarak kullanılarak farklı oranlarda hazırlanan kompozisyonların farklı sıcaklık ve sinterleme süreleriyle elde edilen numunelerin Arşimet Prensibine göre relatif yoğunlukları ve Vickers Sertliği, basma dayanımı gibi mekanik davranışları incelenmiştir. Sinterleme işlemi sonrasında oluşan ürünlerin XRD, SEM karakterizasyonları yapılmış ve farklı sinterleme koşulları birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen tüm sıcaklıklarda sinterleme süresinin 60 dk'ya çıkmasıyla, Alümina ve Zirkon katkılı her iki kompozitte de relatif yoğunluğun arttığı sinterleme süresinin 120 dk kadar ilerlemesi ile yoğunlukta azalmanın olduğu görülmektedir. SiC tanecikleri içerisindeki Al2O3 ve ZrO2 ilavesinin %1'den %5'e artması ile relatif yoğunlukta artış eğilimi gözlemlenmiştir. 1450 ve 1500 °C sıcaklıklarda sinterleme süresinin 120 dk çıkmasıyla relatif yoğunlukta önemli ölçüde azalma meydana geldiği görülmüştür. Karışımlardaki Al2O3 ve ZrO2 miktarının artmasıyla, sinterleşmenin belirginleştiği görülmüştür. Aynı şekilde sinterleme sıcaklığının ve süresinin de artmasıyla sinterlemenin daha iyi gerçekleştiği görülmüştür. Her iki kompozit karışımında, sinterleme süresinin 30 dk dan 60 dk ya çıkmasıyla genel olarak sertlik değerinde artma gözlemlenirken sinterleme süresinin 120 dk çıkmasıyla sertlik değerinde yeniden azalma görülmüştür. 60 dk'dan sonra sinterleme süresi arttıkça, sertlik değerinin düştüğü gözlenmiştir. Bununla birlikte, Al2O3 ve ZrO2 katkısı arttıkça sertlik değerinin arttığı gözlemlenmiştir. Sinterleme sıcaklığı arttıkça, sertlik değerinde azalma meydana gelmiştir. Özellikle 1500 °C'de sinterlemede sinterleme süresinin artmasının sertlik değerini azalttığı görüşmüştür. Basma dayanımı sonuçları da sertlik değeri grafikleriyle uyuşmakta olup, 1400, 1450 ve 1500 °C'de sinterlenen Al2O3 ilaveli ve ZrO2 ilaveli SiC esaslı kompozit malzemenin basma mukavemeti grafiğine göre, sinterleme süresinin artırılması, basma dayanımına olumsuz etki yaptığı gözlenmiştir. Ayrıca sinterleme sıcaklığının artması da basma mukavemetine olumsuz bir etki yapmıştır.
Taguchi yöntemi kullanılarak hafif genleşmiş kil üretiminin optimizasyonu
Genleşmiş kil agrega üretiminde, hangi parametrelerin etkili olduğunu bilmek ve bu parametrelerin genleşme üzerinde ne kadar etkili olduğunu belirlemek önemlidir. Bu çalışmada, hafif genleşmiş kil bilyelerinin üretiminin optimum şartlarının Taguchi yöntemi ile belirlenmesi incelenmiş olup, performans değeri olarak genleşme oranı ve pişme kaybı, su emme oranı ve tane yoğunluğu dikkate alınmış ve analiz edilmiştir. Çalışmada, parametre olarak organik madde yüzdesi (0, 1, 2, 3 ve 4), ön ısıtma sıcaklığı (150, 200, 300, 400 ve 500℃), ön ısıtma süresi (1, 3, 5, 7 ve 9 dakika), sinterleme sıcaklığı (1050, 1100, 1150, 1175 ve 1200℃) ve sinterleme süresi (5, 7, 9, 11 ve 13 dakika) seçilmiş ve deneylerin tümünde tane boyutu 250 µm altı olarak sabit alınmıştır. Buna göre optimum şartlar, organik madde yüzdesi %3, ön ısıtma sıcaklığı 150℃, ön ısıtma süresi 1 dakika, sinterleme sıcaklığı 1200℃ ve sinterleme süresi 13 dakika olarak bulunmuştur. Bu şartlarda, tahmin edilen genleşme oranı %4,34 olup, yapılan deneylerde %4,32'lik bir değer, pişirme kaybı için ise tahmin edilen değer %30,30 olup, yapılan deneylerde %31,63'lük bir değer elde edilmiştir. Ayrıca parametrelerin çıktılar üzerindeki yüzde etkileri de hesaplanmıştır.
Sırlı porselen sofra eşyalarında kullanılan boyaların dayanımını arttırıcı sır komposizyonlarının geliştirilmesi
Tabak ve bardak gibi sofra ve süs eşyaları ürünlerinde görsel algıyı arttırmak için renkli boya uygulamaları yapılmaktadır. Bu ürünler kir, deterjan veya gıda ürünleri ile temas ettikçe desen ve boyalarda belirli bir süre sonunda aşınma ve erozyon meydana gelmektedir. Bu çalışmada porselen sofra ve süs eşyalarının üzerindeki boyalarda meydana gelen hasar ve aşınmayı en aza indirebilmek için desenli ürün üzerine uygulanabilen transparan sır kompozisyonları geliştirilmiştir. Sır tabakasının yüksek transparanlığa, parlaklığa ve porselen bünyeyle uyuma sahip olması amaçlanmıştır. Geliştirilen farklı sır kompozisyonları üzerinde değerli metalik boya bulunduran porselen ürünlere uygulanmıştır. Daha sonra sırlanmış ürünler 870˚C-900˚C arasında son pişirime tabi tutulmuştur. Porselen ürünlerin renk değerleri L-a-b spektrofotometre renk ölçüm cihazı ile yapılmış, aşınma ve erozyon dayanımı yıkama testi ve lekelenme testi ile belirlenmiştir. Numunelerin kimyasal bileşim ve sinterleme sırasında oluşan fazların analizleri sırayla X-ışınları floresans (XRF) ve X-ışınları kırınımı (XRD) teknikleri ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, yalnızca %30 frit içeriği ile yüksek transparan özelliği ve aşınma dayanıma sahip sır kompozisyonlarının elde edilebileceğini göstermiştir.
1050, 5005, 7075 alüminyum tipi malzemelerin üzerine uygulanan nano yüzey işlem sonrasında yapılan organik kaplamaların korozyon davranışının incelenmesi
Alüminyum, birçok sektörde her geçen gün etkinliğini ve kullanım sıklığı artırmaktadır. Alüminyum, hafif olması, korozif etkilere karşı direnci, ısı ve elektrik iletkenliği, kolay şekillendirilebilir olması, kaynaklanabilirliği gibi özellikleri sayesinde malzeme seçimi açısından avantajlı bir elementtir. Özellikle alaşımları çok çeşitli özelliklere sahip olabilmektedir. Kullanıldığı ortam koşulları ve kullanma işlevine göre alaşım elementinin hangisi olacağına karar verilir. Bu tezde, otomotiv sektörü, savunma sanayi, havacılık ve uçak sanayisinde kullanılan 1050, 5005, 7075 tipi alüminyum malzemelerinin üzerine, nano kaplama yapıldıktan sonra organik kaplamalar olan kataforez kaplama, toz boya ve çinko lamelli kaplama prosesleri uygulanmıştır. Uygulanan bu prosesler, yöntem açısından birbirlerinden çok farklı işlemlerdir. Bu proseslerden geçip kaplaması yapılan parçalar performans testlerine tabi tutulmuştur. İlk yapılan test kaplamanın iyi bir şekilde yapışıp yapışmadığı hakkında bize ön bilgi veren kuru yapışma testidir. Bu testi başarılı bir şekilde geçen parçalar çevimsel korozyon testi ve cass testi süreçlerinden geçirildikten sonra sonuçları karşılaştırılmıştır.
Suyun elektrolizinde kullanılmak üzere geçiş metali dikalgojenitlerinin kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle sentezlenmesi
Endüstri devriminden bu yana atmosferdeki karbon dioksit seviyesinin önemli bir artış göstermesi küresel ısınmaya ve hızlı iklim değişikliklerine yol açmaktadır. Bunun yanı sıra, hızlı nüfüs artışı ve fosil yakıtların giderek tükenmesi alternatif enerji kaynaklarına yönelimi zorunlu hale getirmiştir. Hidrojen, fosil yakıtlara alternatif, temiz bir enerji taşıyıcısıdır. Hidrojen, yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak suyun elektrolizi ile üretilebilir. Suyun elektrolizini daha verimli hale getirmek için katalizörler kullanılır. Hidrojen oluşum reaksiyonu için bilenen en iyi katalizör platindir. Ancak, kısıtlı rezervleri ve yüksek maliyetinden dolayı platinin geniş ölçekli kullanımı mümkün görünmemektedir. Bu bağlamda, hidrojen üretim maliyetini azaltmak amacıyla yeryüzünde bolca bulunan elementlerden oluşan ve düşük maliyetli katalizör malzemelerin geliştirilmesi gerekmektedir. Son yıllarda ortaya çıkan geçiş metali dikalgojenitleri hidrojen oluşum reaksiyonunda umut vadeden katalitik özellikler göstermektedir. Ancak, bazal yüzeylerinin aktif olmaması ve kötü elektriksel iletkenlikleri katalitik performanslarını düşürmektedir. Bu tezde, MoSe2 değişen atomik oranlarda Ni ile katkılanmış ve katkılamanın hidrojen oluşum reaksiyonu performansına etkisi araştırılmıştır. Ni katklı MoSe2 filmleri magnetron sıçratma yöntemiyle biriktirilen Ni-Mo alaşım filmlerinin termal selenürleme reaksiyonuna tabi tutulmasıyla elde edilmiştir. Elektrokimyasal ölçüm sonuçları genel olarak katkı atomlarının aşırı potansiyeli ve Tafel eğimini düşürerek MoSe2'nin katalitik aktivitesini arttırdığını göstermektedir. Ayrıca, selenürleme işleminde taşıyıcı gaz olarak azotla birlikte hidrojen kullanılarak hidrojenin oksitlenmeyi engellemedeki etkinliği incelenmiştir. Çeşitli fizikokimyasal karakterizasyon sonuçları hidrojenin oksit oluşumunu azalttığını veya tamamen engellediğini ortaya koymuştur. Bu etkinin 800 oC'de gerçekleştirilen selenürleme işleminde daha belirgin olduğu ortaya çıkarılmıştır.
Alüminyum alaşımlarında homojenizasyon ısıl işleminin malzeme özelliklerine etkisi
6xxx serisi alüminyum alaşımları, ekstrüzyon sanayisinde kullanılan ve yaşlandırma ısıl işlemi uygulanabilen önemli alaşım grubudur. Yüksek ekstrüze edilebilirliği sayesinde kolay şekil alabilmektedir. Şekillendirilebilen alüminyum alaşımları genellikle ekstrüzyon öncesi homojenizasyon ısıl işlemine tabi tutulur. Malzemeye uygulanan homojenleştirme işlemi ile ürün yüzeyinin temiz olması, homojenleştirme sonrası uygulanan kontrollü soğutma ile de ekstrüzyon hızını belirleyen mikroyapının elde edilmesi sağlanmaktadır. Homojenleştirme işleminin amacı; dentritik yapıdaki konsantrasyon farklılıklarının giderilmesi, katılaşma esnasında oluşan kararsız fazların çözünmesi ve alaşımın ekstrüzyon ve haddeleme sırasında tane sınırını kontrol eden kararlı çökeltilerin oluşturulması, alaşım elementlerinin yapı için homojen olarak dağılmasını sağlamaktır. Alüminyum endüstrisinde, alüminyum alaşımlarının üretimi için kolay ve ekonomik olan direk soğutmalı döküm tekniği tercih edilmektedir. Bu tezde D.C döküm ile üretilmiş AA-6060 serisi Al billetlerin continious tipi homojenizasyon fırınlarında homojenizasyon ısıl işlemi yapılacaktır. Soğutma bölümünde fanların hızlarını değiştirmek suretiyle farklı soğuma hızları elde edilecek ve soğutma hızının malzeme özelliklerine etkisi incelenecektir. Mikroyapı için SEM ve optik mikroskop, faz analizi için XRD ve mekanik özellikler için de sertlik ve çekme testleri uygulanacaktır.
Manyezit spinel tuğla üretiminde bağlayıcı olarak kalsiyum naftalen sülfonat kullanımının araştırılması ve optimum şartların belirlenmesi
Refrakter malzemeler yüksek sıcaklıkla çalışan endüstrilerin vazgeçilmezidir. Manyezit spinel refrakter tuğlalar çimento sektöründe kullanılmakta olup, üretiminde bağlayıcı olarak kalsiyum lignosülfonat kullanılmaktadır. Son yıllarda orman yangınları ve benzeri nedenlerden dolayı kalsiyum lignosülfonat hammaddesinin temininde sıkıntı yaşanmaktadır. Bu çalışmada manyezit spinel tuğla üretiminde kullanılacak alternatif bağlayıcılar üzerinde araştırma yapılmış ve seçilen bağlayıcı ile üretim için optimum koşullar belirlenmiştir. Bağlayıcılardan bazıları kalsiyum naftalen sülfonat, sodyum naftalen sülfonat, magnezyum oksit, magnezyum sülfat ve melastır. Yapılan ön testler sonucunda en başarılı sonuçların kalsiyum naftalen sülfonat ile alındığı görülmüştür. Kalsiyum naftalen sülfonat kullanılarak manyezit spinel refrakter tuğla üretimi için optimum koşullar, Taguchi metodu kullanılarak bulunmuştur. Parametre olarak 4 farklı fraksiyonda deniz suyu sinterlenmiş manyezit (A: 3-5 mm, B: 1-3 mm, C: 0-1 mm ve D: Toz) ve 2 farklı fraksiyonda Sinter Spinel (E: 3-5 mm) ve F: 1-3 mm) olmak üzere toplam 6 parametre seçilmiş ve bunun için L16 (44x22) Taguchi ortogonal dizi tasarımı yapılmıştır. Elde edilen numunelere hacim ağırlığı, su emme, gözeneklilik ve mukavemet testleri yapılmıştır. Buna göre dayanım değerleri dikkate alınarak optimum koşullar A1, B1, C2, D4, E1 ve F2 olarak belirlendi. Bu koşullar altında tahmini mukavemet değeri 84,24 N/mm2, deneysel olarak bulunan değer ise 83,85 N/mm2 olarak hesaplanmıştır.
SnO₂ nanopartikülleri ile dekore edilmiş grafit esaslı kompozitler ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında, lityum-iyon pillerde kullanılmak üzere genişletilmiş grafit (GG) ve GG/SnO₂ kompozitleri başarılı bir şekilde sentezlenmiş ve kapsamlı bir şekilde karakterize edilmiştir. Çalışmanın temel amacı, yüksek kapasite sunan SnO₂'nin lityum-iyonlarla tepkime sırasında yaşadığı hacim genleşmesini kontrol altına almak ve çevrim kararlılığını artırmaktır. Bu bağlamda, SnO₂'nin genişletilmiş grafit ile birleştirilerek homojen bir kompozit yapısı oluşturulması hedeflenmiştir. Deneysel çalışmalarda, farklı oranlarda SnO₂ içeren üç farklı GG/SnO₂ kompoziti üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin yapısal özellikleri XRD, SEM ve Raman spektroskopisi ile detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. XRD ve SEM analizleri, SnO₂ nanopartiküllerinin grafit tabakaları arasında homojen bir şekilde dağıldığını göstermiştir. Raman spektroskopisi sonuçları, genişletilmiş grafitin yapısal düzeninin bozulduğunu ve tabaka arası mesafenin arttığını doğrulamıştır. TG/DTG analizleri, kompozitlerdeki SnO₂ oranını ve termal kararlılığı ortaya koymuştur. Elektrokimyasal karakterizasyon kapsamında yapılan şarj-deşarj testleri ve dönüşümlü voltametri analizleri, GG/SnO₂ kompozitlerinin saf SnO₂'ye kıyasla daha iyi çevrim kararlılığı sunduğunu göstermiştir. GG/SnO₂-60 kompozit elektrotu, dengeli bir SnO₂ oranı sayesinde uzun çevrim ömrü ve yüksek kapasite değerleri sunarak en iyi performansı sergilemiştir. Bu tez çalışması, lityum-iyon pillerde kullanılabilecek yüksek performanslı ve uzun ömürlü anot malzemelerinin geliştirilmesine yönelik önemli bir katkı sağlamaktadır.
Yüksek uzamalı sfero dökme demirin (GGG 400-18) uygun üretim şartlarının araştırılması
EN-GJS-400-18 sfero döküm parçalar yüksek mukavemet, süneklik, tokluk, düşük ergime noktası, iyi akışkanlık ve iyi işlenebilirlik özellikleri nedeniyle otomotiv, inşaat, madencilik, metalurji ve makine imalat sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Seri üretim koşullarında her zaman aynı standartta üretim yapmanın çeşitli zorlukları vardır. Bu zorlukların en önemlisi aynı saflıkta hammadde bulunamamasıdır. Bu çalışmada, dökümhanelerde seri üretim pratiği açısından üretimi zor olan EN-GJS-400-18 sfero döküm malzemesinin seri koşullara uygun olarak üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Si, karbür oluşturucu elementlerden Cu ve Mo ile döküm malzemesi çapının EN-GJS-400-18 küresel grafitli dök demirin mikro yapısı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda %Si:3.10, %Mo:0.001, %Cu:0.03 içerikli 20 mm çaplı numunenin %22.38'lik en yüksek uzama değeri ile elde edildiği görülmüştür. Bu malzemenin mikro yapısındaki minimum ferrit oranının %80 ve mm2 başına nodül sayısının 600 olduğu belirlenmiştir ki bu da üstün mekanik özellikler ortaya koyacaktır.
Hidrojen oluşum reaksiyonu için geçiş metali dikalgojenit nano katalizörlerinin geniş ölçekli üretimi
Yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak üretilen temiz hidrojen, fosil yakıtlara alternatif önemli bir enerji taşıyıcısıdır. Son yıllarda geçiş metali dikalgojenitleri (TMD'ler), hidrojen oluşum reaksiyonunda (HER) umut vadeden katalizör malzemeler olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez çalışmasında, geniş ölçekte üretim sağlanabilen mekanokimyasal üretim yöntemi kullanılarak, argon (Ar) atmosferi altında molibden sülfür (MoS2) ve molibden selenür (MoSe2) nanotabakaları sentezlenmiştir. Her bir sentezde yaklaşık 2 g MoS2 ve MoSe2 nano tozu sırasıyla %94,3 ve %90,9 verimle üretilmiştir. Sentez işleminde geçiş metali kaynağı olarak molibden (Mo) tozu, kalgojenit kaynağı olarak da kükürt (S) ve selenyum (Se) tozları kullanılmıştır. Mekanokimyasal yöntemdeki bilye-toz ağırlık oranı, öğütme süresi, reaksiyon atmosferi ve katı dispersant oranı gibi sentez koşulları en yüksek üretim verimini elde edecek şekilde optimize edilmiştir. Deneylerden elde edilen numunelerin yapısal ve kimyasal karakterizasyonları X-ışını Difraksiyonu (XRD), Fotolüminesans Spektroskopisi (PL), Raman Spektroskopisi, Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Brunauer-Emmett-Teller (BET) ile Barrett-Joyner-Halenda (BJH), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve UV-Vis Spektroskopisi analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Elektrokimyasal hidrojen oluşumu testleri bir potentiyostat (Gamry Interface 1000) ile borosilikat cam hücrede üç elektrotlu ölçüm düzeneği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapısal ve elektrokimyasal karakterizasyonlar sonucunda en yüksek verim elde edilen optimum sentez koşullarının 100:1 bilye-toz ağırlık oranı, 72 saat öğütme süresi ve 1:1 NaCl:(Mo+S/Se) molar orana sahip deney koşulları olduğu belirlenmiştir. Optimum koşullar altında sentezlenen malzemeler, yüksek HER aktivitesi göstermiştir. 10 mA cm-2 akım yoğunluğuna ulaşmak için, MoS2 ve MoSe2 katalizör malzemeleri için sırasıyla 191 mV ve 165 mV'luk bir aşırı potansiyel gerekli iken, 75 mV dec-1 ve 48 mV dec-1 gibi oldukça düşük Tafel eğimi değerleri elde edilmiştir. Sentezlenen nano katalizörlerin yüksek katalitik aktivitesi nanotabakaların kısmen amorf yapısına, kristal kusurlarına ve yapılarındaki S, Se boşluklarına bağlanmıştır. Bu durum, hidrojen adsorpsiyonu ve desorpsiyonu süreçlerini kolaylaştırmakta ve HER kinetiğinin hızlanmasına katkıda bulunmaktadır. Önerilen bu yöntem, diğer nano TMD'lerin büyük ölçekte üretimi için de oldukça umut vadetmektedir.
Düşük irtifa iha aerodinamik analizleri ve protatip imalatı
Bu tez çalışmasında, düşük irtifada görev yapan sabit kanatlı insansız hava araçlarının (İHA) aerodinamik tasarımı, yapısal analizi, malzeme seçimi ve prototip üretim süreci bütüncül bir yaklaşımla ele alınmıştır. Tez kapsamında, özellikle yerli savunma sanayiinde önemi giderek artan mikro ve mini sınıf İHA'lar için yerli üretim kabiliyetlerinin geliştirilmesine yönelik özgün bir İHA tasarımı gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, düşük irtifa uçuş dinamikleri, aerodinamik kuvvetler ve kaldırma sürükleme dengesine dair teorik bilgiler sunulmuş; ardından kanat profili, gövde geometrisi ve motor konfigürasyonuna ilişkin tasarım parametreleri belirlenmiştir. Uçuş performansını doğrudan etkileyen kanat açıları ve yüzey alanları, ANSYS Fluent gibi CFD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) yazılımları kullanılarak analiz edilmiştir. Aerodinamik optimizasyon sürecinde Taguchi ve RSM (Response Surface Methodology) gibi deney tasarımı yöntemlerinden faydalanılmış; ANOVA analizleri ile parametrelerin istatistiksel etkileri değerlendirilmiştir. İHA'nın üretiminde, düşük yoğunluk ve yüksek dayanım özellikleri nedeniyle karbon fiber takviyeli kompozit malzemeler tercih edilmiştir. Kalıp üretimi, vakum infüzyon yöntemi, mekanik montaj ve elektronik sistem entegrasyonu süreçleri detaylı biçimde yürütülmüş ve prototip üretimi tamamlanmıştır. Statik yük testleri, CG (ağırlık merkezi) ölçümleri ve uçuş öncesi sistem kontrolleri gerçekleştirilmiş; ardından uçuş testleri ile İHA'nın kalkış, düz uçuş, manevra ve iniş performansları gözlemlenmiştir. Çalışmanın sonunda, tasarımın uçuşa uygunluğu doğrulanmış; elde edilen veriler doğrultusunda yerli İHA sistemlerinin tasarım, üretim ve test süreçlerine yönelik öneriler sunulmuştur. Bu tez, mühendislik disiplinlerinin bütünleşik bir yaklaşımla uygulanması sayesinde, düşük maliyetli, optimize edilmiş ve yerli bir İHA çözümü sunarak, literatüre ve sektöre önemli katkılar sağlamaktadır.
Farklı yapıya sahip kil mineralleri ile TPU (termoplastik poliüretan) kullanılarak polimer matrisli kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, Türkiye'nin üç farklı doğal kil minerali olan sepiyolit, haloysit ve montmorilonit termoplastik poliüretan matris içinde kullanılmış ve karakterize edilmiştir. Termoplastik poliüretan ve kil kompozitleri çift vidalı ekstrüder kullanılarak üretilmiştir. Killerin ve üretilen kompozitlerin Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi analizi yapılmış, spektrumlarındaki farklılıklar gözlemlenmiştir. Çekme testi ile kompozitlerin kopma uzaması, akma ve çekme mukavemeti değerleri belirlenmiştir. Genel itibariyle kil katkılarının yüzde 3 ve üzeri konsantrasyonlarında hem kopma uzaması hem de çekme mukavemeti değerlerinde azalma meydana getirdiği saptanmıştır. Haloysit ve sepiyolit killerinin katkı oranlarına bağlı olarak kompozitlerin akma mukavemeti değerlerini çok fazla değiştirmediği, buna karşın montmorilonit kilinin akma mukavemetini arttırdığı gözlemlenmiştir.
Production of Y(Ta,Nb)O4 based implant dosimetries and its development and application in the radiotherapy
The aim of the thesis is to fabricate, characterize and investigate the photoluminescence properties of the Eu and Tb doped yttrium tantalate niobate based fergusonite structures phosphor films produced via sol-gel spin coating technique on silicon single crystal substrates for radiotherapy applications. In order to evaluate solution characteristics which affect film structure; turbidity, pH values, contact angle and rheological properties of the prepared solutions were measured by turbidimeter, pH meter, contact angle and rheometer machines prior to coating process. In order to determine heat treatment regime and to define evolved chemical structure during the increase temperature, Differential Thermal Analysis-Thermogravimetry (DTA-TG) and Fourier Transform Infrared (FTIR) devices were utilized. Phase identification of the films was performed using X-Ray Diffraction (XRD) and surface morphology was investigated using Scanning Electron Microscopy. Rietveld refinement analysis was carried out in order to calculate the crystallographic data of the phosphors. Mechanical properties of the films were investigated through nanoindenter device. Electrical resistivity of the films was measured by means of four probe method. The photoluminescence properties of the phosphors were studied under ultraviolet (UV-254 nm and UV-360 nm). Under these excitations, it was noticeable that the emission centers of the rare earth elements efficiently contributed to the photoluminescence properties of yttrium tantalate niobate phosphors. The photoluminescence spectra of the Tb doped phosphors are responsible for the characteristic blue (488 nm) and green (545 nm) emissions, associated with 5D4→7F6 and 5D4→7F5 transitions, respectively. The photoluminescence spectra of the Eu doped phosphor exhibited strong red emissions (613 nm), related to 5D0→7F2 transition.
A 356 alüminyum döküm alaşımında mekanik özelliklerin geliştirilmesi
Alüminyum alaşımları, havacılık ve otomobil endüstrisinde özellikle enerji tasarrufu sağlamak amacıyla ağırlık ve buna bağlı olarak egzoz gazları salınımının azaltılması açısından önemli bir fayda sağlamaktadır. Bu amaçları sağlamak için alüminyum alaşımları içinden özellikle A356 (Al-7Si-0.3Mg) alaşımı döküm parçaların üretiminde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Mekanik yeterlilikleri, hafif oluşu, ısı iletim katsayısı, korozyon direnci gibi özellikleri nedeni ile de çelik malzemelere tercih edilmektedirler. Kullanıldıkları alana göre, seçilen alüminyum döküm alaşımları ile üretilen parçaların yeterli mekanik ve fiziksel özellikleri göstermesi olmazsa olmazdır. Bu nedenle alüminyum döküm alaşımlarında mukavimleşme mekanizmaları son derece önemlidir ve endüstride çeşitli uygulamaları mevcuttur. Gaz giderme işlemi en yaygın kullanılan yöntemlerden biridir. Bunun nedeni ise sıvı metal içerisinde kalan hidrojen gazı kabarcıklarının katılaşma ile beraber çökelmesi ve yapı içerisinde süreksizlikler oluşturarak malzemenin mukavemetini olumsuz yönde etkilemesidir. Bu sebeple alüminyum içerisinde oluşan gaz porozitesinin giderilmesine yönelik çeşitli uygulamalar mevcuttur. Ultrasonik yöntemle gaz giderme işlemi de bunlardan biridir. Tez kapsamında bu yöntem incelenmiş olup 0170.STZ.2013-1 kodlu san-tez projesi kapsamında yapılan deneysel çalışmalara ait bulgular paylaşılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda üretilen numunelere ait mekanik test sonuçlarında geleneksel yöntemler ile gaz giderme işlemine göre ortalama %5 iyileşme sağlandığı görülmüştür.
Biyomedikal uygulamalar için titanyum implantların mikro ve nano yapılı titanyum oksit filmler ile kaplanması ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Titanyum ve titanyum alaşımları sahip oldukları yüksek korozyon direnci, mekanik dayanım ve mükemmel biyouyumluluk özelliklerinden dolayı biyomedikal uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Biyomalzemeler vücut içine yerleştirildikten sonra implant yüzeyi ile biyolojik sıvı, hücreler ve dokular arasında bir dizi etkileşim meydana gelir. Yüzey pürüzlülüğü, yüzey topografyası, kimyasal kompozisyonu ve ıslanabilirliği implantın uygulamadaki başarısını doğrudan etkileyen özelliklerdir. Son yıllarda implant üreticilerinin, nano yapılı yüzey modifikasyonuna yönelik çalışmalarını yoğunlaştırdığı bilinmektedir. Nano yapılı titanyum yüzeylerin protein adsorpsiyonu ve osteblastik hücrelerin adhezyonundaki artışı nedeniyle osseointegrasyonu hızlandırdığına dair veriler mevcuttur. Bu tez çalışmasında da implant yüzeyleri kumlama ve dağlama işlemleri ile modifiye edilip, bu yöntemle elde edilen konvensiyonel mikro pürüzlü titanyum yüzeylerinde anotlama prosesi yardımıyla nano yapılı TiO2 filmler oluşturulmuştur. Çalışmanın bir diğer bölümünde ise titanyum örneklerin yüzeyleri mikro poroz TiO2 film ile kaplanmıştır. Yüzey modifikasyonuna tabi tutulan titanyum örneklerinin özellikle yüzey morfolojisi, yüzey topografyası, yüzey pürüzlülüğü ve ıslanabilirlikleri incelenmiş ve analiz edilmiştir. Ayrıca mikro ve nano yapılı TiO2 filmler içinde mekanik özellikler açısından bir karşılaştırma çalışması yapılmıştır. Sonuç olarak; titanyumun yüzeyinde mikro pürüzlendirme işleminden sonra nanoporoz TiO2 filmlerin oluşturulması sonucu yeni bir mikro ve nano tekstürlü implant yüzeyi elde edilmiştir. Kumlama/dağlama sonrası yapılan anotlama ile TiO2 nanoporların oluşumu yüzey morfolojisini de değiştirmiştir. Diğer taraftan bu işlemler, yüzey pürüzlülüğünde bir miktar artışa neden olurken, titanyum yüzeyinin ıslanabilirliğini artırmış ve implant uygulamaları için oldukça önemli bir parametre olan hidrofilik yüzeyler elde edilmiştir.
Hassas döküm sürecinde ürün kalitesinin geliştirilmesi
1980'lerde ucuz iş gücü ve üretimde yeni teknoloji kullanımı şirketler açısından önemli rekabet avantajları yaratmaktaydı. Bu nedenle şirketlerin kendilerine avantaj sağlayacak inovasyon, kalite, fiyat, teslimat hızı gibi kavramlara odaklanmaları kaçınılmaz bir hal almıştır. Bu yarışta ön sıralarda yer alabilmek için ürün ve üretim konusunda inovasyon sürelerini kısaltmak, kaliteyi yükseltmek, fayda/maliyet oranını da iyileştirmek gerekmektedir. Günümüzde hızla yaygınlaşmakta olan 3D Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) programları, ürün geliştirme sürecine büyük bir hız kazandırmıştır. Ürün tasarımı tamamlandıktan sonra ürünü oluşturan parçalarının imalatı ve son ürünün üretilmesi aşamasında kullanılmakta olan birçok geleneksel yöntem, yerini yeni çözümlere bırakmaktadır. Hızlı prototipleme, bilgisayarda hazırlanan 3D CAD çizimlerinden direk olarak birebir modelini saatler içerisinde elde etmemizi sağlayan teknolojidir. Diğer döküm işlemlerinin aksine hassas dökümde mükemmel yüzey ve boyutsal doğruluk sağlar. Hızlı prototipleme prosesinin hassas döküm tekniğine faydalarını; modelleme için gerekli takım ihtiyacını ortadan kaldırması, yolluk pozisyonlarının optimizasyonu yapılması ve küçük hacimli üretimlerde teslim süresini kısaltmak şeklinde özetleyebiliriz. Bunun yanında bitmiş parçanın boyutsal hassasiyetine ve yüzey kalitesine katkıları ayrıca avantajlarındandır. Yapılan çalışmalar sonunda tezin temel amacı hassas döküm ürün kalitesinin iyileştirilmesi yolunda hızlı prototipleme teknolojisinin kullanılarak ürünün boyutsal hassasiyeti ve yüzey kalitesindeki iyileştirmeler başarıyla gerçekleştirilmiştir. Anahtar kelimeler: İnovasyon, hassas döküm, hızlı prototipleme, CAD
Hızlı katılaştırma yöntemi ile üretilmiş nikel-bakır (Monel 400) alaşımı tozların presleme ve sinterleme parametrelerinin incelenmesi
Bu çalışmada Nikel esaslı (Ni-Cu) Monel 400 alaşımı su jeti soğutmalı döner disk atomizasyonu yöntemi ile atomize edilerek hızlı katılaştırılmış toz üretilmiş, üretilen toz tek eksenli çift etkili preste preslenmiştir. Yüksek saflıkta hidrojen atmosferinde sinterlenerek parça üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen tozlarda toz boyutuyla mikroyapı ve mikrosertlik değişimi incelenmiştir. Toz boyutunun azalmasıyla mikrosertlik değerinin arttığı; mikroyapının ise en küçük boyutlu tozlarda eş eksenli hücresel olduğu, artan toz boyutuyla hücresel-dentritik ve dentritik yapılara doğru değiştiği gözlenmiştir. Görünür yoğunluk % 38 olarak elde edilirken, 150, 270, 360, 480 ve 600 MPa basınçlarda yapılan preslemelerde ham yoğunluk artan presleme basıncıyla artarak, 600 MPa basınç için %83 değerine ulaşmıştır. 60, 75, 90 ve 105 dakika sürelerde ve 1100, 1140, 11180 ve 1200 oC sıcaklıklarda yapılan sinterlemerde en yüksek yoğunluk ve mukavamet değerine 90 dakika sinterleme süresi ve 1200 oC sinterleme sıcaklığında ulaşılmıştır. Bu sıcaklık ve sürede yapılan sinterlemede % 94 yoğunluğa ve 258 MPa çekme mukavametine ulaşılmıştır.
Cam elyaf takviyeli kestamid matrisli kompozitlerin üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada basınçlı kalıplama yöntemiyle polimer matrisli cam elyaf takviyeli kompozit malzemeler üretilmiştir. Matris malzemesi olarak döküm poliamid (kestamid), takviye malzemesi olarak ise kırpılmış cam fiber kullanılmıştır.Matris ve takviye malzemesinin miktarları ağırlıkça % 50 olarak alınmıştır. Kompozit üretim işlemi farklı sıcaklık ve farklı basınçlarda gerçekleştirilerek sıcaklık ve basıncın kompozit malzemenin mekanik özelliklerine etkisi belirlenmiştir. Üretilen kompozitlerin mikro-yapısı ve kırılma yüzeyleri Stereo ve taramalı elektron (SEM) mikroskopları yardımı ile incelenmiştir.Kompozitlerin mekanik özelliklerinin artan sıcaklık ve basınç ile arttığı gözlenmiştir. Bunun yanında artan sıcaklıkla matris malzemesinin cam elyaf demetlerini daha iyi ıslattığı gözlemlenmiştir. Ayrıca sabit sıcaklıkta artan presleme basıncının mekanik özellikleri arttırmada belli bir presleme basıncından sonra bu değerlerde önemli bir değişiklik yapmadığı belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda cam elyafı takviyeli döküm poliamid kompozit malzemeler için optimum işlem şartları sıcaklık ve presleme basıncı sırası ile 300 ° C ve 20 MPa olarak belirlenmiştir.
Döküm benzeşimi ile besleyici gömleklerin işlevinin optimizasyonu
Bu çalışmanın amacı döküm benzeşim programı kullanarak endüstriyel uygulamalarda kullanılan ekzotermik özellikli besleyici gömleklerin işlevini optime etmektir. Bu amaç doğrultusunda karakterizasyon çalışmaları, deneme dökümleri ve benzeşim çalışmaları yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları kapsamında döküm öncesi besleyici gömlek numuneleri hazırlanarak bunların DT-TG analizi yapılmış ve besleyici gömleklerde meydana gelen reaksiyonlar incelenmiştir. Döküm öncesi ve döküm sonrası besleyici gömlek numunelerinin faz bileşenleri ve değişimi X ışınları kırınım analizi yapılarak belirlenmiştir. Deneme dökümleri için döküm benzeşim programı kullanarak döküm parçasının boyutları belirlenmiş ve kalıp tasarımı yapılmıştır. Deneme dökümlerinde döküm parçası ve besleyici gömleklerin derecelere olan uzaklıkları aynı alınmıştır. Düşük alaşımlı karbon çeliği, östenitik mangan çeliği, östenitik paslanmaz çelik olmak üzere üç farklı çelik alaşımı için deneme dökümleri yapılmıştır. Herbir alaşımın deneme dökümlerinde yüksek ve orta ekzotermik özellikli iki farklı besleyici gömlek kullanılmıştır. Dökümler sırasında B-tipi, S-tipi, K-tipi termal çiftler ile besleyici metalinden, besleyici gömleğin iç ve dış yüzeyinden sıcaklık ölçümleri alınarak soğuma eğrileri çıkarılmıştır. Döküm sonrası parçaların çekinti bölgelerini belirlemek amacıyla gama radyografi testi yapılmıştır. Benzeşim çalışmaları deneme döküm şartlarına uygun olarak tasarlanmıştır. Döküm benzeşim programının veri tabanında kayıtlı bulunan besleyici gömleklerin özellikleri değiştirilerek benzeşim çalışmaları yapılmıştır. Benzeşim çalışmalarından alınan sıcaklık ölçümleri ve çekinti bölgesi görüntüleri deneme dökümlerinin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Deneme dökümünde kullanılan besleyici gömleklerin özellikleri ile benzeşim programının veri tabanında kayıtlı besleyici gömlek özelliklerinin uyumluluğu arttırılmıştır.
Aluminyum matrisli Al2O3 parçacık takviyeli kompozitlerin mekanik alaşımlama yöntemi ile üretimi
Bu çalışmada mekanik alaşımla yöntemi kullanılarak farklı oranlarda Al2O3 takviyeli alüminyum matrisli kompozit tozlar üretilmiştir. Mekanik alaşımlama işleminin kompozit tozu üzerindeki etkisi incelenmiştir.Al alaşım ve hacimce %5,10 ve 15 Al2O3 takviye oranına sahip Al toz karışımları mekanik alaşımlama işlemiyle üretilmişlerdir. Elde edilen Al alaşım ve kompozit tozları preslenerek ham numuneler elde edilmiştir. Numuneler 600 C° sıcaklıkta 3 saat süre ile Argon gazı ortamında sinterlenmişlerdir. Farklı alaşımla sürelerinde hazırlanan kompozit tozları morfolojik ve yapısal incelemeleri SEM ve XRD ile gerçekleştirilmiştir.Sonuçlar, planet tipi bilyalı değirmende mekanik alaşımlama süresinin artmasıyla Al2O3 parçacıklarının Al matris içerisinde daha homojen olarak dağıldığını göstermiştir. Ayrıca parçacık hacim oranı arttıkça yoğunluk, gözenek ve sertlik değerleri artmıştır.
Saf niyobyum ve molibden metallerin ortak biriktirmeli kutu sementasyon yöntemiyle oksitlenme dirençlerinin artırılması
Sivil hava taşıtlarında, gaz türbinlerinde, sıcak gaz ve boru taşıyan boru hatlarında, elektrik enerjisi üretim sistemlerinde ve savunma amaçlı taşıtlarda kullanılan yüksek mukavemete ve oksitlenme direncine sahip Nikel ve Kobalt esaslı süper-alaşımlar, kullanım sıcaklık sınırlarına ulaşmışlardır. Şu an çalışılan sıcaklıklardan daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilecek ve hem mekanik özellikleri hem de oksitlenme dirençleri artırılmış Niyobyum ve Molibden esaslı malzemelerine gerek duyulmaktadır. Bu konudaki mühendislik çalışmaları 60' lı yıllarda başlamış olmasına rağmen, bu tür malzemeler henüz istenen özelliklerde değillerdir. Bu tez kapsamında niyobyum ve molibden metallerinin yüksek sıcaklık oksitlenme dirençlerinin artırılması çalışılmıştır. Yöntem olarak kutu sementasyon seçilmiş, malzeme yüzeylerine alüminyum, silisyum, bor ve krom elementleri, biriktirme ve ortak biriktirmeli olarak yapılan kaplamaların, karakterizasyonu ve oksitlenme davranışları incelenmiştir.
Metalik biyomalzemelerin vakum ark ergitme yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Metalik biyomalzemeler yüksek mekanik dayanımlarından dolayı implant uygulamaları başta olmak üzere birçok biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak kullanmaktadır. Titanyum (Ti) metali ve Titanyum alaşımları fiziksel, mekanik ve biyolojik açıdan iyi özellikler göstermektedir. Günümüzde araştırmacılar özellikle düşük elastisite modülüne sahip Beta-Titanyum alaşımlarının gelişimi üzerine yoğunlaşmıştır. Bu alaşımlarda Niyobyum (Nb), Tantalyum (Ta), Zirkonyum (Zr) ve Molibden (Mo) gibi alaşım elementleri kullanılmaktadır. Titanyum metali, Nb ile alaşımlandırıldığında düşük elastisite modülü, yüksek korozyon direnci, şekil hafıza ve süperelastik özellik sergilediği gözlemlenmektedir. Bu çalışmanın amacı ticari olarak günümüzde kullanılan alaşımlardan daha iyi özelliklere sahip düşük maliyetli alaşımlar geliştirmektir. Bu çalışmada, tane inceltici olarak bilinen Bor (B) elementinin Ti-40,5 Nb (ağırlıkça yüzde) alaşımının mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, farklı bor içeriğine (ağırlıkça yüzde 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1 ve 2) sahip alaşımları üretmek için Vakum Ark Ergitme (VAM) yöntemi kullanılmıştır. Alaşımlarda bulunan fazları gözlemlemek, incelemek ve belirlemek için Optik Mikroskop, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS) kullanılmıştır. Üretilen alaşımların mekanik özelliklerini belirlemek için Dinamik Ultra Mikro Sertlik (DUH) cihazı kullanılmıştır. Potansiyodinamik korozyon testleri ile alaşımların elektrokimyasal özellikleri belirlenmiştir.
Metal bazlı kompozit ürünlerde mekanik ve tribolojik özelliklerin iyileştirilmesi
Metal bazlı kompozit malzemelerden, alüminyum matrisli kompozit ürünler sahip oldukları yüksek spesifik mukavemet, iyi işlenebilirlik, düşük ağırlık, yüksek termal şok ve aşınma direnci gibi özelliklerden dolayı özellikle otomotiv sektörü olmak üzere; havacılık, uzay, denizaltı ve savunma sanayisi gibi pek çok farklı alanda tercih edilmektedir. Literatürde, alüminyum bazlı kompozit malzemelerin mekanik ve tribolojik açıdan geliştirilmesinin önemine yönelik pek çok çalışma yer almaktadır. Bu çalışma kapsamında, matris malzemesi olarak AlSi5Mg (Al-5Si-0,2Mg) alaşımı, takviye malzemesi olarak da farklı hacimsel oranlarda ve 10-15 µm boyut aralığında silisyum karbür partikülleri kullanılarak sıvı metal karıştırmalı döküm yöntemiyle üretilen metal bazlı kompozit malzemeler üzerinde araştırma yapılmıştır. Karıştırmalı dökümden elde edilen numunelere 500 santigrat derecede sıcak ekstrüzyon uygulanmıştır. Ekstrüze numuneler, mekanik ve tribolojik özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla T6 ısıl işlemine tabi tutulmuş ve sonrasında numunelerin sertlik ölçümleri ve aşınma testleri yapılmıştır. Testler sonucu yapılan optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile mikroyapı incelemelerinde, silisyum karbür partiküllerin yapıda homojen olarak dağıldığı, matris-takviye arayüzeyinde iyi bir yapışma sağlandığı ve aşınma sonucu SiC partiküllerinin yapıdan kopmadığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, silisyum karbür partikül takviye malzemesinin hacimsel oranlarının artmasıyla sertliğin arttığı, bununla birlikte mekanik ve tribolojik özelliklerde iyileşme sağlandığı görülmüştür.
Ti6Al4V metal altlığının yumurta kabuğundan türetilmiş hidroksiapatit ile sol jel yöntemi kullanılarak kaplanması ve karakterizasyonu
Hidroksiapatit (HAp), insan kemik ve dişlerinin temel inorganik bileşenidir. Yapay HAp günümüzde medikal uygulamalarda implant veya kaplama olarak kullanılmaktadır. Yüksek biyouyumluluğu ve osteokondüktif özellikleri nedeniyle HAp geniş bir ölçüde çalışılmaktadır. Bu çalışmada, biyomedikal uygulamalarda en çok kullanılan metalik malzemelerden biri olan Ti6Al4V alaşımı altlık olarak kullanılmış olup, sol-jel yöntemi ile kaplama öncesi altlık yüzeyleri zımparalama ve kumlama işlemleri ile modifiye edilmiştir. Kalsiyum nitrat sentezi için kalsiyum kaynağı olarak yumurta kabuğu kullanılmıştır. Çözelti hazırlandıktan sonra kaplama işlemi daldırmalı kaplama yöntemiyle yapılmıştır. Elde edilen numunelerin faz analizleri Rigaku D-max-2200-PC XRD (X-ışını difraktometresi) ile; yüzey morfolojileri ve elementel analizler JEOL-JJM 6060 model SEM (taramalı elektron mikroskobu) ve EDS (enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi) ile; yüzey pürüzlülükleri ise XP2 yüzey profilometresi (Ambios XP2 Stylus Profiler) ile belirlenmiştir. Yaşlandırma süresinin faz oluşumu üzerinde önemli etkisi olduğu görülmüştür. Bazik katalizör kullanımının gözenekli yapı oluşumuna sebep olduğu gözlenmiştir. Kumlama işlemi ile ıslatılabilirik artmış ve bunun sonucunda kaplama morfolojisi daha homojen bir hal almıştır.
Bakır esaslı kompozit malzeme üretimi ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada toz metalurjisi yöntemi (T/M) ile ağırlıkça % 2, % 4, % 6, % 8, % 10 oranlarında B4C içeren bir seri bakır esaslı kompozit malzeme üretildi. Üretilen bu kompozit malzemeler ile karşılaştırma yapmak amacıyla T/M yöntemi ile üretilen bronz malzemelerin yoğunluk, sertlik, % porozite değerleri belirlendi. Ayrıca üretilen kompozit malzemelerin, bronzun ve piyasadan tedarik edilen dökülmüş durumdaki bronzun aşınma performansları laboratuardaki mevcut bir pin on disk aşınma makinası yardımı ile belirlendi. Aşınma testine tabi tutulan malzemelerin aşınma yüzeyleri SEM de incelendi. Deneyler sonucunda kompozit malzemelerin yoğunluk değerlerinin B4C içeriği ile birlikte azaldığı, % porozite değerlerinin ise arttığı gözlendi. Bunun yanında üretilen kompozitlerin sertlik ve aşınma direncinin artan B4C içeriği ile birlikte arttığı belirlendi. Presleme basıncı ve sinterleme süresinin alaşımların yoğunluk sertlik ve aşınma direnci üzerinde etkili olduğu tespit edildi. Yapılan deneyler sonucunda düşük oranlarda B4C içeren bakır esaslı yatak malzemelerinin geleneksel olarak kullanılan dökülmüş durumdaki bronz malzemelere alternatif olabileceği belirlendi.
Refrakter metal alaşımlarının korozyon dirençlerini arttırıcı yüzey işlemlerinin geliştirilmesi
Yüksek ergime sıcaklığından dolayı, niyobyum (Nb) ve Nb bazlı alaşımlar geleneksel nikel bazlı süper alaşımların şu anki limitlerinden daha yüksek sıcaklıklardaki kullanım için umut vaat eden refrakter malzemelerdendir. Ancak, yüksek sıcaklık oksidasyonuna zayıf dirençlerinden dolayı Nb bazlı refrakter malzemelerin kullanımı için oksidasyon direncinde belirgin bir iyileştirme gerekir. Nb'u diğer alaşım elementleri ile alaşımlamak mekanik özelliklerini ve oksidasyon direncini bir dereceye kadar iyileştirir. Farklı yöntemlerden yararlanarak yoğun bir Al2O3 (alüminyum oksit) tabakası içeren alüminyum (Al) bazlı bir kaplama oluşturarak oksidasyon direncindeki bir iyileştirme Nb bazlı refrakter malzemelerin geliştirilmesi için olası bir yol olarak gözükmektedir. Bu çalışmada, Nb baz metal üzerinde oksidasyona dayanıklı bir kaplama oluşturmak için halojen ile aktive edilmiş kutu sementasyonu (HAPC) ve ardından plazma elektrolitik oksidasyonu (PEO) kombine edilmiştir. Sementasyon tabakasının anodik oksidasyonuyla yüzeyde oluşan olası amorf ya da çeşitli kristal yapılardaki Al2O3 fazları daha sonra 1000oC'de (santigrat derece) 2 saat argon gazı altında tavlanarak oksidasyona dayanıklı α-Al2O3 (korundum) fazına çevrilmiştir. Kombinasyonların performansını karşılaştırmak için tüm numuneler 4 saat süre ile 800, 900, 1000 ve 1100oC'de 4 saat süre ile havada oksitlenmişlerdir. Kaplamaların içyapı, morfoloji ve özelliklerini incelemek için stereo ve taramalı elektron mikroskopları (SEM) ve x-ışınları difraktometresi (XRD) kullanılmıştır.
Gözenekli Si3N4 üzerine sol jel yöntemi ile yapılan hidroksiapatit kaplamaların karakterizasyonu
Silisyum nitrür; yüksek aşınma ve korozyon dayanımı, birçok biyoseramikten daha düşük olan elastisite modülü ve daha yüksek olan kırılma tokluğu ile biyouygulamalar için uygun bir malzemedir. Bu çalışmada; biyoaktif hidroksiapatit, biyoinert silisyum nitrür altlık üzerine kaplanmıştır. Hidroksiapatit, sol-jel yöntemi ile hazırlanmıştır ve kaplamalar daldırarak kaplama yöntemi ile yapılmıştır. Kaplamanın altlığa tutunmasının zayıf olması problemine karşı sollere çeşitli katkılar yapılmış ve altlıklara farklı ön işlemler uygulanmıştır. Kaplamaların mikroyapısal ve elemental analizleri SEM/EDS ile yapılmıştır. Kaplamaların içerdiği fazlar XRD ince film analizi ile tespit edilmiştir. Elde edilen tozların termal davranışları DTA/TGA ile tespit edilmiştir. Son olarak tozların kantitatif faz analizi Rietveld yöntemi ile yapılmıştır.
Plakalı eşanjörlerde gerilmeli korozyon çatlamasının incelenmesi ve bunun için test düzeneğinin hazırlanması
Bu çalışmada kombi kullanım suyunun ısıtılmasını sağlayan sistemlerde plakalı eşanjör malzemesi olarak kullanılan 316L paslanmaz çeliğinin ve bunun yerine kullanılabilirliğinin test edildiği daha ekonomik olan 304L paslanmaz çeliğinin çalışma ortamında karşılaşacağı korozyon türleri olan oyuklaşma korozyonu ve gerilmeli korozyon çatlağına karşı performansları değerlendirilmiştir. Kombi sistemlerinde kullanılan 316L paslanmaz çelik plakalı eşanjör malzemesinin ömrü, kombinin optimum kullanım süresinden daha yüksek değerlerdedir. Bu nedenle çalışmada paslanmaz çeliklerin oyuklaşma korozyonu ve gerilmeli korozyon davranışları test edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Oyuklaşma korozyonu davranışlarının belirlenmesi için her iki çelik de önceden belirlenen farklı klorür konsantrasyonlarında (250 ppm, 500 ppm ve 1000 ppm) ve 65 derece sıcaklıkta potansiyodinamik polarizasyon testlerine tabi tutulmuştur ve oyuklaşma potansiyelleri belirlenerek oyuklaşma dirençleri karşılaştırılmıştır. Daha sonra oyuklaşma potansiyelleri referans alınarak 30, 60 ve 90 dakikalık potansiyostatik polarizasyon testlerine tabi tutulmuştur ve optik mikroskop ile oyukların yapıları incelenmiştir. Potansiyostatik deneyler sonucunda zamana bağlı oyuk derinliklerindeki değişim belirlenmiş ve oyuk derinliği-zaman grafikleri kullanılarak klorür konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak oyuklaşma hızları karşılaştırılmıştır. Gerilmeli korozyon performanslarının değerlendirilmesinde ise 304L ve 316L paslanmaz çelikleri çekme numunesi olarak elde edilmiş ve SSRT yöntemi seçilerek üniversal çekme testi cihazı deneyin gerçekleştirilmesi amacı ile yapılandırılmıştır. Standarda uygun olarak seçilen çekme hızlarında çekme deneyleri öncelikle atmosfer koşullarında ve daha sonra korozyon ortamında test edilmiştir. Kontrollü ortamda elde edilen mukavemet, uzama ve kesit daralması değerleri korozyon ortamında elde edilen değerlere oranlanarak gerilmeli korozyon hassasiyetleri karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda 304L ve 316L paslanmaz çeliklerinin gerilme korozyon dirençleri yüksek bulunmuş fakat korozyon ortamının saldırganlığı arttıkça uzama, çekme mukavemeti ve kesit daralması değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Çelikler kendi aralarında değerlendirildiği zaman 304L paslanmaz çeliğinin daha iyi gerilmeli korozyon direncine sahip olduğu belirlenmiştir.
Production and development of implant dosimeters in radiotherapy
Scintillator materials take an effective role in medical imaging and high energy physics fields owing to their capacity of detecting high energy radiation. This kind of materials is commonly used as a dosimeter material for measurement of dose in both radiotherapy and industrial processes. In the present work, the single crystal silicon substrates were produced as an ingot by Czochralski method and prepared as wafers. Afterwards, monoclinic yttrium tantalate, yttrium tantalate niobate and rare earth doped (Dy3+, Eu3+, Tb3+, Ce3+ and Sm3+) yttrium tantalate niobate phosphor films, which are a scintillator material and used in dosimetry applications, were growth on single crystal silicon substrates by sol-gel spin coating technique. In this manner, the solutions were assessed by considering pH, turbidity, rheological and wettability properties which have an effect on these thin films. DTA-TG and FT-IR analyzes were carried out to determine the heat treatment regimens and the organic bond structures of the phosphors, respectively. The phase and elemental structure of successfully grown the films were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) devices. The morphological characteristics were determined by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The mechanical properties of these phosphors were found by nanoindentation and adhesion strength testing machines. The optical properties of the obtained phosphors were examined by time resolved photoluminescence, radioluminescence and thermoluminescence analyses. When the analyses were evaluated, the films were successfully obtained as smooth coatings at the desired phase structure. Once the luminescence properties of these phosphors are analyzed, they were found that can be used both as scintillator material and as a thermally stimulated dosimeter having long decay times.
Fabrication, development and industrial applications of flame retardant polymeric nanocomposite materials for battery systems
Nowadays, polymers are used industrially in many fields such as automotive, electronics and decoration. However, it is known that these materials, which have such a wide range of use, have advantages as well as their low resistance to fire. In addition to this, the use of eco-friendly halogen free flame retardant additives, which are not harmful to health, is also increasing. In this study, it is aimed to produce, develop and apply to industry flame retardant additives by adding flame retardant additive into polypropylene matrix. For this purpose, additives such as halogen free antimony oxide, bentonite, zinc borate and huntite hydromagnesite are used in single, double, triple and quadruple compositions to determine the best flame retardant mixture composition. The size of the additive materials has been reduced to nano size as it is thought to provide better flame retardant properties. While the flame retardant property is being developed, care has been taken not to lose its mechanical performance. The composites used in this study were produced using extruder and injection molding methods. Structural, morphological, elemental, spectroscopic, thermal, mechanical and flame retardant properties were determined by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), FT-IR, differential thermal analysis-thermogravimetry (DTA-TG), tensile test, needle flame test (UL 94) and limiting oxygen index (LOI) tests. As a result of the thesis, flame retardant property has been successfully achieved for polypropylene. Polymer nanocomposites produced using halogen free flame retardant nanoparticles have been successfully applied in battery components used in the automotive industry as industrial applications.
Yarı iletken oksit filmlerin gaz sensörleri üzerine uygulanması ve optimizasyonu
Ev, iş yeri ve sanayi ortamlarındaki kirliliğin etkili ve şiddetli sağlık problemleri meydana getirmesi, dünyada özellikle gaz sensörü teknolojisi üzerinde yapılan çalışmaların artmasına neden olmuştur. Sağlık problemlerinin yanı sıra, teknolojik ilerlemeler sonucunda sensörlerin; tıp, gıda ve zirai alanlarda kullanım alanlarının hızla arttığı ve otomasyon çalışmalarında devrenin duyarlı noktasını oluşturduğu bilinmektedir. Özellikle, gıda sektöründe seracılık faaliyetlerindeki otomasyon çalışmaları son yıllarda önem kazanarak artış göstermektedir.Seracılık faaliyetlerinde kullanılması hedeflenen sensörler, yarı iletken esaslı olup oksit malzemelerdir. Bu sensör uygulamaları için, nano-mikro boyutta toz veya filmlerin sentezlenmesi ve özellikle nemlilik-sıcaklık ve ortamdaki gazlara duyarlı sensörlere dönüştürülmesi; duyarlı katmanların ortam şartlarına bağlı olarak değişen mekanik ve elektriksel özellikleriyle yakından ilgilidir. Gaz sensörü bileşenlerinin fabrikasyonu için sol-jel yöntemi mükemmel homojenliğe sahip yarıiletken oksit filmlerin ve tozların üretimi ve yüksek saflıkta katkı malzemelerin katılması gibi çeşitli avantajlara sahiptir.Bu çalışma kapsamında; sol-jel metodu ile üretilen MgCr2O4-TiO2 esaslı nem sensörlerinin Türkiye'deki üretimi, kalibrasyonu ve özellikle nitelikli gıda üretiminde sera otomasyonu proseslerinde kullanımının yaygınlaştırılması amaçlanmaktadır.
Production of BaMeO3 doped YBCO superconducting thin films by TFA-MOD technique
High temperature superconducting materials (HTS) possess very high critical density (Jc) values at low temperature and magnetic fields. In these kinds of studies, crystalline defects, such as fine precipitates of non-superconducting phases, dislocations, vacancies, grain boundaries, twin boundaries, antiphase boundaries and insulating regions in grain boundaries are considered to act as pinning centers. However, the Jc values rapidly decrease with increasing temperature in magnetic field. The main reasons of the Jc depression are recognized to be the intrinsic crystalline anisotropy of HTS and the thermal fluctuations. Nevertheless, the lack of effective pinning centers should be noted as one of the main reasons. Depending on these reasons, a novel technology has been developed by means of a nanostructure engineering to create artificial pinning centers in HTS materials. In this respect, increasing critical current density and improvement of flux pinning properties of YBa2Cu3O6.57 (YBCO) superconducting films with BaMeO3 (Me: Zr, Hf, Ir, Sn, Mn, Mo, Nb etc.) perovskite nanodots, nanorods or nanoparticles, as pinning centers, on SrTiO3 substrate are aimed using TFA-MOD method in this study.
Investigation of the high temperature corrosion behavior of ceramic materials containing boron
In this Thesis work, high temperature oxidation behavior of three boron-containing compounds; titanium diboride, zirconium diboride and boron carbide were studied. Oxidation studies were conducted mostly in air at temperatures between 300 and 1200 Celcius degrees. Additionally, two applications of boron-containing materials were also investigated.It was observed that solid and protective oxides titanium dioxide and zirconium dioxide formed over titanium diboride and zirconium diboride, respectively, at high temperatures. Weight gains of these two borides changed with changes in both the temperature and the oxidation time. Because boron carbide could not form solid oxidation products, its high temperature oxidation behavior was controlled by the formation and evaporation of boron-containing liquid phase such as boron oxide which was molten at the test temperatures of this study. The presence of a liquid phase was indicated by the agglomeration of the oxidized boride powders and by the weight losses of the boron carbide samples after their long-term oxidaton in both air and water vapor. Formation of the solid, liquid or gasesous oxidation products also affected the kinetic aspects of the boride oxidation.As an application of boron-containing materials, titanium diboride-based composite production by using the vacuum arc melting method was investigated. Experimental results conducted showed that processing of bulk products by this method will be difficult. However, the process can be applied to modify material surfaces. In the other application, thermochemically formed iron boride layer was observed to decrease the oxidation attack of the steel substrate at 800 Celcius degrees, in air, by forming protective oxidation products containing glassy phases.
Karbon nanopartiküllerin metallerle birlikte elektrolitik kaplanması, korozif ve mekanik özelliklerinin geliştirilmesi
Bu çalışmanın ana fikri elektrolitik birlikte kaplama sistemi ile krom-karbon siyahı kompozit kaplamaların üretilmesi ve ilave ısıl işlemler ile metal-seramik kompozit yapıların elde edilmesidir. Burada ilave ısıl işlemler, yerinde faz dönüşümlerinin gerçekleştirilmesi için amaçlanmıştır. Sözü edilen kompozit yapılar, nano/mikron altı boyutta karbon siyahı partiküller içeren sülfürik asit bazlı çözeltilerde kaplanmıştır. Krom matriks kompozit kaplamalarda karbür faz dönüşümü üzerine ısıl işlemin etkisi ile bunların korozyon ve mekanik davranışları araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki; krom-karbon kompozit kaplamalar bu teknikle başarılı bir şekilde üretilebilmektedir ve ilave ısıl işlemlerle krom-krom karbür ve/veya krom nitrür kompozit yapıların çelik altlıklar üzerinde oluşturulması mümkündür. Kaplamalar, geleneksel sert krom kaplamalarla karşılaştırılmıştır. Elektrokimyasal davranışları göz önünde bulundurulduğunda; bir anlamda onarılmış, çatlaksız mikro yapıya sahip olan, azot atmosferinde 800oC?de ısıl işlem görmüş krom-karbon siyahı kompozit kaplamaların geleneksel sert krom yapılara nazaran daha iyi bir korozif direnç gösterdikleri belirlenmiştir. Burada; korozyon direncinin artmasına karşılık gelen korozyon potansiyelindeki yükseliş, krom karbür/krom nitrür oluşumu ile açıklanmıştır. Karbür ve nitrür fazlar oluşturulan kompozit kaplamalarda sertlik ve elastisite modülü gibi karakteristik özellikler belirlenmiş, sözü edilen faz dönüşümlerinin malzemeye ait sürtünme-aşınma karakteristiğinde ve altlık-kaplama ara yüzey uyumunda önemli derecede iyileşmeyi tetiklediği gözlemlenmiştir. Detaylı incelemelerle, bu nihai sonuçların temelde yapıdaki kalıntı gerilmelerin büyüklüğü ve yönü ile doğrudan ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen tüm mükemmel sonuçlar, krom matriks-karbür ve/veya nitrür takviyeli kompozit kaplamaların endüstriyel alanda birçok açıdan potansiyel uygulamalar bulacağının göstergesidir. Anahtar sözcükler: Sert krom, nanokompozitler, korozyon, mekanik özellik
Production and characterization of high temperature corrosion resistant materials.
Operating temperatures of the current Nickel and Cobalt-base superalloys used in industrial applications, energy production and transportation are getting closer to their limits (~1200 degree Celcius). Thus, there is a search for new metallic structural materials that can be utilized in high temperature as well as corrosive environments. Because of their melting temperatures above 2000 degree Celcius, refractory metals can be considered as candidate materials for the next generation high temperature alloys. However, in environments such as air, refractory metals and their alloys cannot develop protective oxide layers. The objective of this study has been the production and characterization of refractory metal-based materials that are resistant to air oxidation at temperatures above 1000 degree Celcius.In this study, production of binary and ternary Niobium alloys by the Vacuum Arc Melting (VAM) method was made by using both bulk and powder raw materials. Alloys produced from powders had better homogeneity even in ?as-cast? condition. Effects of alloying elements like Cr, Mo and Ti on alloy microstructure and oxidation behavior were investigated through extensive characterization studies conducted by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Oxidation resistances of the produced alloys were moderate and depended on the multi-phase structures of the alloys. For long-term use at high temperatures alloys will require some form of coatings. Boronizing, as a method of surface modification was applied to pure refractory metals Nb and Mo and found to increase their oxidation resistance. As future work on this Thesis work, investigation of the effect of heat-treatment on alloy microstructure and development of oxidation-resistant coatings are considered.
İmalat çeliğinin nitrit iyonu ve Yaban mersini içeren zayıf asidik ortamlardaki korozyon davranışları
ÖZKapalı su çevrim sistemleri endüstriyel ve ticari pek çok uygulamada ısı transferi için kullanılmaktadır. Bu sistemlerin korozyona uğraması ve korozyon ürünlerinin akışı engellemesi ısı transfer etkinliğini azaltmaktadır. Kapalı su sistemlerini korozyona karşı korumak için inhibitörler çok yaygın olarak kullanılırlar. Kromatlar, molibdatlar ve nitritler gibi inorganik inhibitörler tesisat metallerini korumak için kullanılırlar. Ancak bu inhibitörler pahalı olmalarının yanısıra çevreye zararlıdırlar. Son yıllarda araştırmalar ağır metaller ya da diğer toksik bileşikleri yapısında bulundurmayan çevrede kolaylıkla ayrışabilen yeşil inhibitörler üzerine yoğunlaşmıştır. Aminler, taninler gibi bitki ürünleri çevre dostu yeşil inhibitörlerin temel kaynaklarıdır.Bu çalışmanın amacı doğal olarak bulunan ekonomik ve çevre dostu Yaban Mersini ekstresi ile nitrit esaslı inorganik inhibitörlerin karışımları yapılarak inorganik inhibitör miktarının çevre için tolere edilebilir miktarlara azaltılmasıdır. Bu çalışmada nitrit bazlı inorganik inhibitör Teknophos (TP), Yaban Mersini (VM) ve karışımlarının imalat çeliğinin korozyon davranışları üzerindeki etkileri Tafel ekstrapolasyon yöntemiyle araştırılmıştır. Farklı inhibitör karışımları için sinerji etkinlikleri hesaplanmıştır. İnhibitör ilaveli ve ilavesiz durumlarda korozyon sisteminin korozyon karakteristiği kinetik ve termodinamik parametrelerle belirlenmiştir. Farklı adsorplanma izotermleri ile TP ve VM karışımlarının imalat çeliği yüzeyine adsorplanma davranışları test edilmiştir.Anahtar Sözcükler: Korozyon inhibitörleri, yaban mersini, Tafel ekstrapolasyon, sinerji etkisi
İmalat çeliğinin nitrit iyonu ve sarı kantaron içeren zayıf asidik ortamlardaki korozyon davranışları
Bu çalışmada, ticari ismi Teknophos (TP) olan nitrit esaslı inorganik inhibitörün, sarı kantaron (HP) bitkisinden elde edilen ekstrenin ve bunların farklı oranlardaki karışımlarının (TP+HP) imalat çeliği üzerindeki farklı sıcaklık ve inhibitör konsantrasyonlarında, oksijeni giderilmiş zayıf asidik çözeltilerdeki korozyona karşı koruyucu etkinlikleri araştırılmıştır. Tafel ekstrapolasyon tekniği TP, HP ve TP+ HP maddelerinin korozyon parametrelerinin değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Kinetik ve termodinamik özellikler olan korozyon aktivasyon enerjisi, Arrhenius ön üssel katsayısı, korozyon entalpisi ve korozyon entropisi ayrı ayrı hesaplanıp, korozyon sistemi üzerinde değerlendirmeler yapılmıştır. İnhibitörlerin koruma etkinlikleri, hem kinetik hem de termodinamik modellerden faydalanılarak açıklanmıştır. İnhibitörlerin performanslarını ve yüzey kaplanma durumlarını belirlemek için ise adsorplanma izotermlerinden yararlanılmıştır. Bu nedenle TP, HP ve TP+HP maddelerinin imalat çeliği yüzeyine adsorplanmaları ile ilgili mekanizmaların aydınlatılmasında adsorplanma izotermleri test edilmiştir. Tafel ekstrapolasyon deneyleri sonrasında inhibitörlerin koruma performansları ve etkinliklerini değerlendirmek için optik mikroskop kullanılarak örneklerin yüzey morfolojileri incelenmiştir.
Metalik implant malzeme yüzeylerinin biyo uyumlu polimerlerle kaplanarak biyo aktif hale getirilmesi
Bu çalışmanın amacı metalik implant malzeme olarak kullanılan 316L paslanmaz çeliğinin yüzeyini elektropolimerizasyon yöntemini kullanarak biyo-uyumlu poli(HEMA-GDMA) ile kaplayıp malzemenin biyolojik uyumluluğunu ve işlevselliğini geliştirmektir. Elektropolimerizasyon hücresinde, başlatıcı olarak (NH4)2S2O8 ve (H2SO4), monomer olarak HEMA, çapraz bağlayıcı olarak GDMA, çalışma elektrotu olarak 316L paslanmaz çeliği, yardımcı elektrot olarak grafit elektrot ve referans olarak SCE (doymuş kalomel elektrot) kullanılmıştır. Ayrıca iletkenliği arttırmak için çözeltiye Na2SO4 ilave edilmiştir. Kaplamanın kalınlığı ve homojenliği kullanılan başlatıcı türüne, başlatıcı, monomer ve çapraz bağlayıcı konsantrasyonuna bağlı olarak değişmektedir. Ayrıca, uygulanan potansiyel, döngü sayısı ve tarama hızı da döngüsel voltametri uygulamalarında önemli parametrelerdir. Yapılan çalışmada bu parametreler optimize edilmeye çalışılmış ve değişik kalınlık ve yapışma özelliğine sahip kaplamalar elde edilmiştir. Kaplamaların korozyon potansiyeli potansiyostatik-galvanostatik yöntemle ölçülmüş ve elektrokimyasal parametreler TAFEL ekstrapolasyonu yöntemiyle elde edilmiştir. Ayrıca, hidrojel kaplamaların şişme davranışını karakterize etmek için su tutma kapasitesi ölçümleri yapılmıştır. Kaplamaların üzerinde Ca-P birikim eğilimi simule edilmiş vücut sıvısı içerisine daldırarak veya üre yardımlı mineralizasyon tekniği kullanarak araştırılmıştır. Hidrojel kaplamaların biyouyumluluğu MG63 insan osteoblast benzeri hücreler kullanılarak değerlendirilmiştir. Kaplamaların yüzey morfolojisi, hücre yapışması ve yayılımı, ve kaplamaların üzerinde Ca-P mineral varlığı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Kimyasal karakterizasyonlar EDS, XRD ve FTIR kullanılarak yapılmıştır. Kaplamaların kalınlık ve pürüzlülük değerleri yüzey profilometresi cihazından elde edilmiştir. Anahtar sözcükler: Elektropolimerizasyon, Hidrojel, Biyomineralizasyon, Biyomalzeme, Korozyon
The fabrication and technical applications of multifunctional materials
The ability for materials to respond to the needs in a useful manner has broad technological impact. Such "smart" systems are being developed in which material properties (such as mechanical, electrical, optical or magnetic characteristics) respond to external stimuli. Composite materials are ideally suited to achieve multi functionality since the best features of different materials can be combined to form a new material that has a broad spectrum of desired properties. In this study, the aim is to further the investigations of these types of materials and to advance the molecular understanding of novel multifunctional materials for applications across different scientific disciplines. Regarding the production of multifunctional materials; 4 types of materials will be added to polymer matrix to obtain those properties to the final product; antibacterial painting/coating, radar absorbing materials, self-healing materials and flame retardant material. In this research, an epoxy dye was converted to a multifunctional material which is capable of performing multiple functions. In order to reinforce the polyurethane/epoxy dyes, Ag nanoparticles, huntite/hydromagnesite minerals, barium hex ferrite particles and chitosan were utilized for multifunction property. Adding by those materials to the polymer matrix with different loading level and coating the substrates, different types of coated samples are obtained. Subsequently the samples were characterized by antibacterial tests, flame retardant tests, radar absorbing tests and self-healing tests. It was concluded that these materials exhibited a synergetic beneficial effects.
Mermer üretiminde kullanılan soket atıklarından elektro anodik liç yöntemi ile metallerin ve sentetik elmasın geri kazanımı
Bu çalışmada, mermer üretim sektöründe mermer kesme işlemi için kullanılan üstün fiziksel ve kimyasal özelliklerine sahip soketlerin çalışma ömrü sonunda, içerdikleri metalik tozların ve değerli parçacıkların (sentetik elmas), elektro anodik liç (elektro rafinasyon) yöntemi ile yeniden kazanımı araştırılmıştır. Bu tür kıymetli atıkların yüksek saflıkta çözelti içeren liç işlem basamağını gerektirmeyen ve düşük enerji sarfiyatı ile uygulanabilirliği, pratiklik ve düşük maliyet gibi avantajlarından dolayı elektro anodik liç yöntemi ile geri kazanımı uygulanmıştır. Bu yöntemde, atık soket malzemesinin içerdiği yüksek oranda bakırın, elektrolitik bakır tozu olarak katotta toplanması sağlanırken, çözelti tabanında biriken sentetik elmasların filtrelenerek geri kazanımı hedeflenmiştir. Hazırlanan bu sistemde sentetik bakır çözeltisi (SBÇ: 0-10-30-50 g/L Cu2+) içerisine çözünen anot olarak atık soketin, katot olarak ise yüksek saflıkta katot bakır plakanın daldırılmasıyla dışardan elektromotor kuvveti uygulanarak kimyasal reaksiyonun gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Sıcaklık (25-35-50 °C), akım yoğunluğu (50-100-150-200-250-500 A/m2 ), katkı malzemesi (3 mg/L tiyoüre + 4 mg/L jelatin), elektrolit bakır konsantrasyonu (0-10-30-50 g/L Cu2+) ve elektrolit asit konsantrasyonu (100-150-200 g/L H2SO4) parametrelerinin etkileri incelenerek elde edilen bulguların değerlendirilmesinin ardından optimum deney şartları belirlenmekte ve en yüksek verimde geri kazanım işlemi gerçekleştirilmektedir
Hidroksiapatit tozu (HAp) katkılı polilaktik-asit kompozit filamentler kullanılarak elde edilmiş 3 boyutlu (3B) katı omur modellerinin geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında kalsinasyon yöntemi kullanarak hidroksiapatit tozları (HAp) üretilmiştir. Ağırlıkça % 10 HAp katkılı poli-laktikasit (PLA) kompozit filamentler çift vidalı ekstruder cihazında üretilmiştir. PLA+HAp kompozitlere başka bir malzemenin nasıl bir etkisi olacağını incelemek için ağırlıkça % 3 termoplastik elostomer (TPE) malzemesi kullanılmıştır. Eklemeli üretim yöntemi 3 Boyutlu (3B) mekanik test numuneleri üretilmiştir. PLA+HAp dayanımları PLA' ya kıyasla çekme ve basma testlerinde sırasıyla % 66,7 ve % 22,5 azalış göstermiştir. PLA+HAp+TPE dayanımları PLA+HAp' a kıyasla çekme ve basma testlerinde sırasıyla % 29,2 ve % 12,5 artış göstermiştir. Ayrıca, TPE kompozit numunelerin termal ve fiziksel özelliklerini iyileştirmiştir. PLA+HAp+TPE kompozit malzemesi kullanılarak kemikte bulunan süngerimsi yapıyı taklit etmek için Üçlü Periyodik Minimal Yüzey (ÜPMY) desenleri arasından, Gyroid, Schwarz Primitive, Schwarz Diamond ve 3D Hex kullanılmış ve her bir desen için % 15, % 20 ve % 25 doluluk oranları uygulanılmıştır. ÜPMY modellerine basma ve vida çekme testleri uygulanılmıştır. % 25 doluluk oranına Gyroid deseni en yüksek mekanik sonuçları ortaya koymuştur. Bu nedenle 3B omur modelleri % 25 dolulukta Gyroid deseninde üretilmiştir. 3B omur modellerine başarılı bir şekilde pedikül vidalama işlemi yapılmış ve bu modellere ait Bilgisayarlı Tomografi görüntüleri alınmıştır.
PAA/DD/KNE kompozitlerinin hazırlanması, karakterizastonları ve ısıl enerji depolama özelliklerinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, çözücü uçurma tekniği ile yolu ile poliakrilik asit (PAA), dodekanol (DD), karbon nano elyaf (KNE) kullanılarak ısıl iletkenliği iyileştirilmiş yeni tip yapıca kararlı faz değişim malzemeleri (YKFDM) üretilmiştir. Çalışmada, gizli ısı enerji depolama (GIED) özelliğine sahip DD FDM olarak ve PAA polimeri ana destek malzemesi olarak seçilmiştir. KNE ise FDM'nin PAA içerisinde hapsedilme oranını, ısıl iletkenlik değerini ve ısı depolama/salıverme hızını arttırmak amacıyla kullanılmıştır. Bu bağlamda, üretilen DD/PAA kompozitleri ağırlıkça %4 ve %10 KNE ile katkılanmıştır. Hem PAA'nın çapraz bağlı örgü yapısı hem de kompozitte KNE'nin ilave hapsetme etkisiyle homojen dağılımı nedeniyle DD yüksek miktarda (ağırlıkça %70' kadar) herhangi bir FDM akma davranışı gözlenmeksizin hapsedilebilmiştir. FTIR ve XRD bulguları, DD/PAA veya DD/PAA/KNE kompozit bileşenleri arasında herhangi bir kimyasal bağlanmanın olmadığını doğrulamışlardır. DSC analizi, PAA/DDA( ağırlıkça %70)/KNE(ağırlıkça %10) kompoziti 18.04 °C faz değişim sıcaklığında 157.03 J/g kadarlık bir gizli ısıyı depolayabildiğini göstermiştir. TGA sonuçları, bu kompozitin 115 °C'ye kadar ısıl bozulmaya karşı mükemmel bir dirence gösterdiğini ortaya koymuştur. KNE katkısının DD/PAA kompozitinin ısıl iletkenliğinde kayda değer bir artışına ve buna bağlı olarak kompozitin ısı yükleme/boşaltma sürelerinde önemli düzeyde kısalmaya neden olduğu görülmüştür. Elde edilen tüm deneysel bulgular esas alınarak özellikle PAA bazlı ve KNE katkılı YKFDM kompozitlerin binalarda ısıl regülasyonu amacıyla enerji tasarrufu sağlayabilecek malzemeler olarak değerlendirilebileceği sonucuna varılmıştır.
Production and industrial application of nanostructured flame retardant reinforced composite materials
Paints used in many areas of daily life are used with the aim of creating in surface protection and decorative designs of materials. These paints contain material susceptible to fire such as polymeric binders, organic solvents. Because of this reason, paints easily burn. In this study, flame retardant properties of plastic paint material were investigated and tried to be developed. In this context, composite materials were obtained by adding different amounts of environmentally friendly (hologen-free) and nanosized flame retardant materials such as huntite/hydromagnesite, antimony (III) oxide and boric acid to paint material. And then these composite materials were characterized by XRD, XPS, FT-IR, DTA-TG, SEM, surface roughness and hardness testing machines. Candle flame test standards were also performed to examine flame retardant properties of these composite materials. After the results of the performed tests, composite materials were determined to exhibit excellent flame retardant properties. Keywords: Flame retardant, paints, polymer, nanocomposites
Hidroksiapatit matrisli gümüş ve karbon nanotüp takviyeli biyokompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Bu tez çalışması kapsamında yüksek biyouyumluluğa ve mekanik özelliklere sahip implant malzemeleri üretmek için doğal hidroksiapatit matrisli, gümüş ve karbon nanotüp (CNT) takviyeli biyokompozitler üretildi. Farklı takviye türleri ve takviye miktarları içeren tozların bilyalı değirmende öğütülerek deneysel çalışmalar için uygun ölçülerde hazırlanan kalıplarda preslendi. Sinterleme sıcaklığının, üretilen numunelerin fiziksel, mekanik ve yapısal özelliklerine etkilerini inceleyebilmek adına üç farklı sinterleme sıcaklığında (1100, 1200, 1300°C) dört saat süreyle sinterleme işlemleri gerçekleştirildi. Üretilen numunelerin fiziksel ve mekanik özellikleri bakımından porozite, sertlik, mikroyapı, kırılma tokluğu, gevreklik indeksi ve basma mukavemetleri incelendi. Farklı bileşimdeki tozların antibakteriyel özelliklerini belirleyebilmek adına E.Coli, S.Aerus ve C.Albicans mikroorganizmalarına karşı antibakteriyel testler gerçekleştirildi. Yapılan testler sonucunda CNT ve gümüş takviyelerinin hem mekanik özelliklerin hem de antibakteriyel özelliklerin iyileşmesine katkı sağladığı görülmüştür. Katkısız hidroksiapatit numunelerin 1200°C'de sinterlenmesi sonucunda elde edilen kırılma tokluğu değeri 0.85 MPa.m1/2 iken bu değer ağırlıkça %1 CNT ve Ag takviye içeren numunelerde sırasıyla 1.24 MPa.m1/2 ve 1.51 MPa.m1/2 olarak hesaplanmıştır. CNT takviyeli numunelerde bakterilere karşı %85'in üzerinde direnç sağlanırken Ag takviyeli numunelerde %95 üzerinde antibakteriyel direnç sağlanmıştır.
Fe-Co-Cu oksit nanoparçacıklarının çözelti yanma senteziyle üretimi ve süperkapasitör uygulamaları
Bu çalışmada, tekli metal oksit halindeki demir oksit (Fe3O4), kobalt oksit (Co3O4), bakır oksit (CuO), ikili metal oksit halindeki kobalt ferrit (CoFe2O4), bakır ferrit (CuFe2O4), bakır kobaltit (CuCo2O4) ve üçlü metal oksit halindeki bakır kobalt ferrit (CuCoFe2O4) nanoparçacıkları çözelti yanma sentezi yöntemiyle üretilerek süperkapasitör uygulamaları için elektrot olarak kullanılmak üzere hazırlanmıştır. Elde edilen nanoparçacıkların fiziksel karakterizasyonu X-Işınları kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çözelti yanma sentezi kullanılarak elde edilen nanoparçacıklar ile iletken bir çamur hazırlanarak nikel köpük üzerine ince bir tabaka şeklinde sürülmüştür. Elde edilen elektrotların süperkapasitif davranışları döngüsel voltametri (CV), galvanostatik şarj/deşarj (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) testleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Süperkapasitörlerin çevrim stabilitesini belirlemek için, galvanostatik şarj/deşarj analizleri belirli bir akım yoğunluğunda (0.5 A/g) ve 3000 döngü boyunca gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen testler sonucunda CuO nanoparçacıkları kullanılarak elde edilen süperkapasitör elektrotunun diğer nanoparçacıklara göre daha yüksek kapasitans gösterildiği görülmüştür.
Dökümlerde besleyici işlevinin süreç benzeşimi ile kontrolü
Bu çalışmanın amacı halen sanayide kullanılmakta olan besleyici gömleklerinin döküm sırasındaki fonksiyonel davranışlarını belirleyerek bunların döküm süreç benzeşimi programları ile uyumunu belirlemektir. Bu amaçla, döküm süreç benzeşim programındakilere benzer üç farklı şekilde konik, silindirik kapalı ve silindirik açık olmak üzere besleyici gömlek şekli seçilmiştir. Açık silindirik besleyici gömlekler için de yüksek, orta ve düşük olmak üzere üç farklı ekzotermik özelliği karşılaştırmak üzere toplam beş farklı besleyici gömleği deneysel ve benzeşim çalışmaları için seçilmiştir. Deneysel çalışmalar yaş kum kalıplarda küresel grafitli dökme demir numunelerle gerçekleştirilmiştir. Besleyici gömleklerinin derece dış yüzeyine olan mesafeleri ve giriş yolluk kesitleri tüm deneysel çalışmalarda aynı tutulmuştur. Besleyici gömleklerinin merkezlerinden alınan sıcaklık ölçümleri ile reaksiyona girme süresi, en yüksek sıcaklık ve soğuma süreleri belirlenmiştir. Sıcaklık ölçümleri için seramik kaplı S tipi termal çiftler kullanılarak soğuma eğrileri çıkarılmıştır. Ayrıca besleyici gömleklerin döküm öncesi ve sonrası yapısal ve bileşim değişimleri X-ışınları kırınım cihazı kullanılarak kontrol edilmiştir. DT-TG analizleri ile de hava ortamında gömleklerin yanma davranışları incelenmiştir. Tüm bu verilerin döküm benzeşim programı ve uygulamalı sıcaklık ölçümleri ile uyumu irdelenmiştir. Anahtar sözcükler: Süreç benze?imi, besleme, besleyici gömlek, sıcaklık ölçümü
MgNi esaslı hidrojen depolayan şeritlerin üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, Mg2Ni ikili ve Mg2-xNiAgx, Mg2-xNiFex ve Mg2-xNiTix (x=0,05, 0,1 ve 0,2) üçlü alaşımların melt spinning yöntemiyle şerit formunda üretilmesi ve hidrojen depolama özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, Mg2Ni ikili ve Mg(2-x)NiMx (x=0,05, 0,1 ve 0,2; M:Ag, Fe ve Ti) üçlü alaşımları vakum ark ergitme yöntemiyle başarılı bir şekilde hazırlanmıştır. Hazırlanan alaşımlar melt spinning yöntemiyle şerit şeklinde üretilmiştir. Hem ark ergitmeyle hazırlanan alaşımların hem de melt spinning yöntemiyle üretilen şeritlerin XRD, SEM ve DTA analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca üretilen şeritlere TEM analizi gerçekleştirilmiş ve iki farklı hidrojen karakterizasyon yöntemleri ile hidrojen depolama özellikleri incelenmiştir. Üretilen şeritler arasından Fe ikame edilmiş Mg(2-x)NiFex (x=0,05, 0,1 ve 0,2) alaşımlarda yaklaşık %3,5 ile en yüksek hidrojen depolama özellikleri elde edilmiştir. Ayrıca elektrokimyasal hidrojen depolama özellikleri incelenmiş ve 20 çevrim sonunda, en iyi başlangıç deşarj kapasitesi 115,13 mAh/g ile Mg1,90NiTi0,1 numunesinde elde edilmiştir. En iyi kapasite koruma oranı ise % 36,47 ile Mg1,90NiFe0,1 numunesinde bulunmuştur.
Bakır esaslı elektrik kontak malzemelerinin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine akımsız kaplama parametrelerinin etkisi
Bu çalışmada akımsız kaplama yöntemi ile gümüş kaplanmış bakır tozlarından üretilen elektrik kontak malzemelerinin özellikleri üzerine akımsız kaplama parametrelerinin etkisinin incelenmesi amacıyla; sıcaklık, pH ve karıştırma hızının etkileri irdelenmiştir. Ayrıca akımsız kaplama yöntemi ile gümüş kaplama işleminde kullanılan işlem bileşenlerinin miktarlarının etkilerinin irdelenmesi amacıyla da deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. En uygun akımsız kaplama işlem koşullarının belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilen tekrarlı deneyler neticesinde en uygun işlem koşullarının 600 devir/dakika karıştırma hızı, 40 °C sıcaklık ve pH 11 parametreleri olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca en uygun akımsız kaplama bileşen miktarlarının belirlenmesi amacıyla yapılan deneyler neticesinde en uygun sonuçlar 50 mL sıvı çözeltide 5 gr bakır toz, 0,963 gr gümüş nitrat ve 1,625 gr sodyum-potasyum tartarat kullanımıyla elde edilmiştir. Kompakt malzemelerin üretimi için sıcak pres yöntemi kullanılmıştır. Sıcak pres işlemlerinde 500 °C sıcaklık ve 600 MPa presleme basıncı parametreleri kullanılmıştır. Karakterizasyon işlemleri için taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını difraktometresi (XRD), enerji dağılım spektrometresi (EDS), elektriksel iletkenlik ölçüm cihazı, sertlik ölçüm cihazı ve Arşimet deney düzeneği kullanılmıştır.