Plazma destekli kimyasal buhardan çöktürme metodu ile grafen kapsüle edilmiş metalik tozların sentezi ve karakterizasyonu

Grafen-Cu kompozitler, bakıra göre geliştirilmiş özelliklere sahip olmaları nedeniyle çeşitli endüstrilerde potansiyel uygulamalara sahiptir. Grafen-Cu kompozitlerin sentezlenmesi için yaygın olarak kullanılan yöntemler, Hummer metodu ve türevleriyle grafen yaprakçıklarının Cu tozlarıyla karıştırılması, presleme ve sinterleme işlemleridir. Ancak, bu yöntemlerde grafen yaprakçıklarının morfolojisinin kontrolü ve homojen dağılımın sağlanması zorluklar oluşturabilmektedir. Son zamanlarda, bakır tozlarının çeşitli yöntemlerle grafen ile kaplanması üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar arasında, endüstriyel uygulamalara uygun bir yöntem olarak Kimyasal Buhar Biriktirme (KBÇ) yöntemi öne çıkmaktadır. Ancak, KBÇ yöntemiyle Cu tozlarının grafen ile kaplanması, yüksek sıcaklık gerektiren hidrokarbon parçalanması nedeniyle zorluklar içermektedir. Bu tez çalışması, düşük sıcaklıkta plazma destekli KBÇ (PDKBÇ) yöntemi kullanılarak grafen ile kaplanmış bakır (Grafen-Cu) tozlarının geliştirilmesi üzerine odaklanmaktadır. Bu kaplanmış tozlar kullanılarak Grafen-Cu kompozitlerin üretimi gerçekleştirilmiş ve bu kompozitlerin mekanik ve termal özellikleri araştırılmıştır. Oluşturulan Grafen-Cu kompozitlerin yapısal, mekanik ve termal özellikleri karakterizasyon yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Bu yöntemler, kompozitlerin mikroyapısını ve grafen dağılımını değerlendirmek amacıyla kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, düşük sıcaklıkta PDKBÇ yönteminin başarılı bir şekilde kullanılarak homojen Grafen-Cu kompozitlerinin üretilebildiğini göstermektedir. Grafen varlığının oluşan kompozit mikroyapısı üzerinde etkisi araştırılmış ve grafen varlığında elde edilen yapılarında daha küçük tane boyutları ve azalmış gözenek miktarı gözlemlenmiştir. Mekanik testler, grafen varlığının kompozitin akma dayanımını ve elastik özelliklerini artırdığını göstermiştir. Termal testlerde ise grafen kaplamasının kompozitin termal difüzivite değerlerini artırdığı tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kompozitlerin mikroyapısıyla ilişkilendirilerek iyileşme mekanizmaları incelenmiştir. Bu çalışma, grafen takviyeli bakır kompozitlerin üretim yöntemlerinin geliştirilmesine ve bu kompozitlerin potansiyel uygulamalarda kullanılabilmesine katkı sağlamaktadır.