2
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Hidrojen yakıtlı katı oksit yakıt hücrelerinde katot ve anot yüzeylerine uygulanan katkı ve ince film kaplamaların çoklu fizik tabanlı incelenmesi
Bu tez çalışmasında, hidrojen yakıtlı katı oksit yakıt pilleri (KOYP), COMSOL Multiphysics yazılımı kullanılarak çoklu fiziksel modelleme yaklaşımıyla analiz edilmiştir. COMSOL Multiphysics, elektrokimyasal reaksiyonlar, ısı transferi, mekanik gerilmeler ve akışkan hareketleri gibi çoklu fiziksel süreçleri eşzamanlı simüle ederek sistem analizinde tercih edilmiştir. Literatür taraması sonucunda, anot için Ni-YSZ, katot için LSM, elektrolit için 8YSZ ve akış kanalları için Inconel 625 seçilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında 800 °C, 900 °C ve 1000 °C sıcaklıklarında yapılan analizlerle optimum sıcaklık belirlenmiş, 900 °C'nin en dengeli performansı sunduğu bulunmuştur. Bu sıcaklıkta, yaklaşık 0 V'da 22.623 A/m² maksimum akım yoğunluğu, 0,5 V'da ise 5536 W/m² maksimum güç yoğunluğu elde edilmiştir. İkinci aşamada, platinyum (Pt) ve paladyum (Pd) ince film kaplamalarının sistem performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. İnce film kaplamalar mekanik, termal ve elektriksel performansı artırmış; Pt kaplama, Pd'ye göre daha yüksek enerji verimliliği sunmuştur. Son aşamada, Pt kaplamalı yapılara molibden (Mo) ve tungsten (W) dopingleri uygulanmış ve karşılaştırmalı analizler yapılmıştır. Mo dopingi, dengeli enerji dağılımı ve düşük kayıp sağlarken; W dopingi, yüksek akım yoğunluğu ve etkili reaksiyon yönetimi avantajı sunmuştur. Genel olarak, Mo-dopingi uygulanmış Pt kaplamalı KOYP yapısı en yüksek verimlilik, düşük enerji kaybı ve dengeli mekanik dayanım sunarak en uygun sistem konfigürasyonu olarak belirlenmiştir.
Development and characterisation of alumina-titanium carbide cutting tools
This study focuses on the development and characterisation of Al₂O₃–TiC-based ceramic cutting tools produced with advanced sintering techniques. Alumina–titanium carbide composites were prepared with varying TiC and ZrO₂ contents and sintered under controlled Gas Pressure Sintering (GPS) conditions. The effects of rare earth oxide (REO) additives (Er₂O₃, Yb₂O₃, Y₂O₃, Sm₂O₃ and CeO₂) on densification, microstructure, hardness and fracture toughness were systematically investigated. Characterisation commercial products were analyzed for comparison. Microstructural characterisation was performed using SEM, EDS and XRD analyses, while mechanical properties were evaluated with hardness and fracture toughness tests. The results demonstrate that optimized compositions with appropriate REO additions and sintering parameters achieve improved densification and mechanical performance. This work provides insights into designing high-performance Al₂O₃–TiC cutting tools suitable for demanding machining applications.