B4C partikül takviyeli bakır matrisli elektrik iletken kompozit üretimi

Bu çalışmada takviye oranı ve boyutunun Cu-B4C kompozitlerin mekanik ve elektriksel özelliklerine etkisi incelenmiştir. Kullanılan numuneler toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. Matris malzemesi olarak 60 µm boyutundaki Cu tozları ve takviye malzemesi olarak iki farklı boyuttaki (7 ve 60 µm) B4C tozları kullanılmıştır. Cu matris ağırlıkça %0, %1, %3 ve %5 oranlarında B4C tozları ile takviye edilmiştir. Hazırlanan toz karışımları 250 bar yük altında preslenip 750 Cᵒ sıcaklıkta 2 saat süreyle sinterlenmiştir. Sinterleme sırasında oksitlenmenin engellenmesi için numuneler grafit tozuna gömülmüştür. Elde edilen kompozitlerin elektriksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Bu amaçla ilk olarak kompozitlerin optik, SEM-EDS ve XRD analizleri yapılmıştır. Daha sonra yoğunluk, elektriksel iletkenlikleri, sertlik ve aşınma dayanımları belirlenmiştir. Takviye edilen partiküllerin matris içerisinde tam olarak homojen dağılmadığı görülmüştür. Kompozit numunelerde az miktarda oksitlenme meydana gelmiştir. Takviye işlemine bağlı olarak kompozitlerin sertlikleri önemli ölçüde artmıştır. Kompozit numunelerdeki elektriksel iletkenlikler takviyesiz numune ile kıyaslandığında genel olarak düşüktür. İletkenlikteki azalma da oksitlenmeden dolayı düzenli değildir. 60 µm boyutundaki takviye partiküllerinin kullanıldığı kompozitlerin aşınma oranları 7 µm partikül boyutuna sahip olanlardan daha iyi sonuçlara sahiptir. Sonuç olarak, en uygun sonuçlar 60 µm boyutundaki B4C tozları ile ağırlıkça %1 oranında takviye edilerek hazırlanan numunelerden elde edilmiştir.