Tin ve grafen takviyeli ni-w esaslı hibrit kompozit kaplamaların geliştirilmesi

Yüzey mühendisliğinde malzemelerin mekanik ve tribolojik performanslarını iyileştirmek için kullanılan tekniklerden biri yüzey kaplamalarıdır. Endüstriyel uygulamalarda, yüksek korozyon direnci, sertlik ve aşınma dayanımı gibi özellikler gerektiren alanlarda geniş kullanım alanıyla nikel esaslı kaplamalar kullanılmaktadır. Nikel-tungsten (Ni-W) esaslı kaplamalar ile birlikte nikelin sağlam yapısı ve tungstenin sertlik, aşınma direnci gibi özelliklerinden birlikte faydalanılarak yüksek performanslı kaplamalar üretilebilmektedir. Ni-W esaslı kaplamalarda elektrobiriktirme yöntemi, kaplama kalitesinin ve yapısının kontrol altında tutulması, performanslı kaplama üretilmesi için sıkça tercih edilen bir yöntemdir. Bu yöntemle birlikte metal veya alaşım kaplamalar elektrik akımının da yardımı ile yüzeylere biriktirilerek kaplamalar oluşturulur. Böylece mekanik, elektriksel, kimyasal ve tribolojik özellikler optimize edilebilir. Bu çalışmada, elektrobiriktirme yöntemi kullanılarak TiN ve grafen partikül takviyeli Ni-W esaslı kompozit kaplamaların mekanik ve tribolojik davranışları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Çalışma farklı Ni-W esaslı kaplamalarda kullanılan takviye partiküllerin, kaplama yapısına, ve özelliklerine etkisini araştırmaktadır. Ayrıca Ni-W esaslı kaplamalardaki takviye partikül etkisi araştırılırken yüzey aktif madde konsantrasyonunun gösterdiği etki de değerlendirilmiştir. Farklı SDS konsantrasyonlarında kaplamalar üretmiş, SEM,EDS ve XRD ile analizleri yapılmıştır. Yapısal özellikleri incelenmiştir. Sertlik ve zeta ölçümlerinin yanında aşınma testleri de yapılarak yüzey aktif madde konsantrasyonunun etkisi üzerinde durulmuştur. Daha sonra en uygun SDS konsantrasyonu sabit tutularak TiN ve grafen içeren farklı kaplamalar üretilmiş, ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Üretilen kaplamaların FESEM, EDS, XRD analizleri, kullanılarak yüzey morfolojisi ve karakteristik özelliklerine değinilmiştir. Uygulanan ertlik ve aşınma testleri ile birlikte kaplamaların mekanik ve aşınma davranışlarına değinilmiştir. Ni-W kaplamalardaki TiN ve grafen takviye partiküllerin etkileri detaylı bir şekilde tartışılmıştır. Bu tez çalışmasında TiN ve grafen partikül takviyeli Ni-W esaslı kaplamaların elektrobiriktirme yöntemi ile üretimi hedeflenmiştir. Üretilen hibrit kompozit kaplamaların gösterdiği yüksek sertlik ve tribolojik performans ile birlikte endüstriyel uygulamalar için uygun bir alternatif olduğu ortaya sunulmuştur. Bulgular ileri mühendislik ve endüstriyel uygulamalar için yüksek performanslı kaplamaların geliştirilmesine katkı sağlamaktadır. Bu çalışma, Ni-W kaplamaların özelliklerini geliştiren yeni materyal kombinasyonları ile birlikte yüzey mühendisliğinde daha verimli ve dayanıklı kaplama çözümlerinin geliştirilmesine olanak tanımaktadır.