Cu-B4C kompozit malzemelerin yapısal, mekanik, korozyon ve nötron zırhlama özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında, yüksek ısı ve radyasyon yayan nükleer atıkların zırhlanması amacıyla ağırlıkça %5, %10 ve %20 B4C içeren bakır-bor karbür (Cu-B4C) metal matrisli kompozitler toz metalurjisi ile üretilmiş ve karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Cu-B4C kompozitleri, 150 rpm hızında 5 saat yüksek enerjili bilyalı öğütme işleminden sonra 500 MPa'da 1 dakika tek eksenli soğuk sıkıştırma ve ardından 600 ℃'de 1 saat tüp fırında sinterlemesinden sonra elde edilmiştir. Üretilen kompozitlerin yapısal özellikleri X-ışını difraksiyonu (XRD), optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ile incelenmiştir. Ayrıca, üretilen kompozitlerin mikrosertlik ve elektrokimyasal korozyon testleri gerçekleştirilmiştir. Kompozitlerin nötron soğurma özellikleri, Monte Carlo N-Parçacık (MCNP) ile simüle edilmiş ve ortalama 4,5 MeV enerjili Am241-Be nötron kaynağı ve Canberra NP serisi BF3 gazlı nötron dedektöründe deneysel olarak test edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, B4C parçacıklarının Cu matrisi içinde homojen bir şekilde dağıldığı görülmüştür. Kompozitlerdeki B4C oranının artmasıyla birlikte Vickers mikrosertlik ve korozyon akımı değerlerinin arttığı ve numunelerin termal nötron zırh performansının iyileştiği gözlemlenmiştir.