ZnO-hBN nanoparçacıkları ile takviye edilen magnezyum matris kompozitlerin mikroyapı, mekanik ve tribolojik özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada, ilk olarak ZnO, ZnO-1hBN, ZnO-5hBN, ZnO-10hBN ve hBN nanoparçacıklarının sol jel sentezleme yöntemiyle üretimi yapıldı. Üretimi yapılan nanoparçacıkların yapısal ve morfolojik özellikleri Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu (FE-SEM), X-Işını Kırımı (XRD), Enerji Dispersiv Spektrum (EDX) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) analizleriyle incelendi. Analiz sonuçlarında birleştikleri belirlenen nanoparçacıklar AZ91 Magnezyum alaşım tozu ile ultrasonik karıştırıcıda karıştırıldı ve kurutulma işlemi yapıldı. Karıştırılma işlemine başlanmadan önce magnezyum tozunun oksitlenmemesi için hava ile teması kesilen bir ortamda (glove box) ve argon atmosferinde karıştırma işlemi gerçekleştirildi. Son işlem basamağı olarak kurutulma işlemi tamamlanan AZ91-ZnO-hBN nanoparçacıkları manyetik karıştırıcıda 500 devir/dak 'da 4 saat süreyle karıştırıldı. Böylelikle kompozit parçacıkların daha homojen bir şekilde dağılımı sağlandı. Hazırlanan kompozit tozların presleme işlemi 40 MPa basınçta ve sinterleme işlemi de 590C' de 8 saat argon atmosferinde gerçekleştirildi. Soğuması tamamlanan kompozitlerin zımparalama işlemi 100, 240, 400, 600, 800, 1000 ve 1200 meshlik SiC zımpara kağıtları üzerinde ve daha sonra 3 µm' lik elmas pasta kullanılarak çuha ile parlatma işlemleri gerçekleştirildi. Bu kompozit numunelerin makrosertlik ölçümleri makrosertlik test cihazında gerçekleştirildi. AZ91-ZnO, AZ91-ZnO-1hBN, AZ91-ZnO-5hBN, AZ91-ZnO- 10hBN ve AZ91-hBN kompozitleri için aşınma testleri pin-on-disk deney cihazında gerçekleştirildi. Toplam 300 metre kayma mesafesinde 50 mm/sn kayma hızında 3 farklı yük (5N, 10N,15N) altında kuru şartlarda gerçekleştirilen aşınma deneylerinde ağırlık kayıplarının grafikleri ve toplam kayma mesafesine göre sürtünme katsayısındaki değişimler her nano kompozit numune için belirlendi. Yapılan deney sonuçlarında saf numunede 62 HB sertlik sonucu elde edilirken sırasıyla nanokompozitlerde 70, 78, 80 ve 85 HB sonucu elde edilmiştir.