45
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Archived Theses
Emaye üretiminde kaplama ve özelliklerin araştırılması
Camın kimyasal dayanımını arttırmak, yüksek sıcaklıklarda daha kararlı olmasını sağlamak için yüzeyleri farklı bileşimler kullanılarak kaplanılmıştır. Bu kaplama işlemleri sonucunda cam yüzey özelliklerinde iyileşme görülmüştür. Bu çalışmada amaç aynı uygulamanın emaye yüzeyi üzerindeki etkisini incelemektir. Çalışmanın literatür kısmında emaye, çeşitleri, uygulama alanları, üretim kademeleri, emaye yüzey iyileştirme işlemleri, yüzey pürüzlülüğü ve yüzey gerilimi konuları açıklanmıştır.Deneysel çalışmalar 70 x 70 mm ve 100 x 100 mm ebatlarında emaye üretimiyle başlamış, üretilen emayelerin yüzeyi farklı miktarlarda AlCl3, ZrCl4, AlCl3 ile (NH4)2SO4, ZrCl4 ile (NH4)2SO4 bileşimlerle kaplanmış ve yüzey özellikleri çeşitli analizler uygulanarak belirlenmiştir. Kaplama oranlarını belirlemek için alümina kröze içerisinde kaplama yöntemi seçilmiştir. Uygun bileşim miktarları ve uygulama sıcaklığı eluat iletkenlik analizi ve eluatın kimyasal analizi yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre kaplama sıcaklığı 600 ºC, 70x70 mm ebatlı emayeler için AlCl3 miktarı 0,01gr, ZrCl4 miktarı 0,05 gr (NH4)2SO4 miktarı 0,005 gr olarak belirlenmiştir. Bu oranlar 100 x 100 mm ebatlı emayeler için alümina kröze hacmine göre oranlanarak hesaplanmıştır.Yüzey kaplama işlemlerinden sonra emayelerin kimyasal korozyona dayanımlarını belirlemek için standartlara bağlı kalınarak TS EN 14483 ? 2 su buharında dayanım, TS EN 14483 ? 2 sitrik asitte dayanım, TS EN 14483 ? 4 sulu bazik çözeltilerde dayanım testleri uygulanmıştır. Bu testler sonucunda işlenmemiş numunelere kıyasla 0,022 gr AlCl3 + 0,005 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %71, 0,022 gr AlCl3 + 0,011 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %73, 0,115 gr ZrCl4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %66, 0,115 gr ZrCl4 + 0,005 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %72 ve 0,115 gr ZrCl4 + 0,011 gr (NH4)2SO4 kaplanmış numunelerde yaklaşık %60 artma gözlenmiştir.Ayrıca ısıtma ve kaplama işleminin emaye yüzeyindeki etkisini incelemek amacıyla yüzey pürüzlülük değerleri ve yüzey enerji miktarları hesaplanmıştır. Ancak beklenenin aksine artan sıcaklık ve değişen kaplama miktarlarında yüzey pürüzlülük miktarlarında ve yüzey enerji değerlerinde doğrusal olmamakla beraber artış gözlenmiştir. Bu durumda emayelerin yüzey enerji değişimini yorumlamayı zorlaştırsa da 600 ºC' nin referans sıcaklık olarak kabul edilmesi kanıtlanmıştır.
Titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımının arttırılması
Emayeler metal bir altlık üzerine camsı kaplama uygulanması sonucu elde edilen ürünlerdir. Dayanımı metal altığı sayesinde; korozyon ve aşınma dirençleri ise camsı kaplaması sayesinde oldukça yüksek olan bir malzemelerdir. Kullanım alanlarında çeşitli sıcaklıklardaki sıvılar, gazlar ve kimyasallarla temas halindedirler. Bu yüzden yüzeylerinin kimyasal dayanımlarının çok yüksek olması gerekmektedir. Emaye üretimi sırasında yüksek kimyasal dayanıma sahip yüzeyler elde etmek için emayeye kimyasal dayanım arttırıcı maddeler katılması gerekmektedir. Fakat bu maddeler emayenin ergime sıcaklığını arttırmakta ve üretimini ekonomik olmaktan çıkartmaktadır. Bunun yerine yüzeye kaplama yapmak daha ekonomik olmaktadır.Çalışmanın amacı titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımlarının yüzey kaplaması yapılarak arttırılmasını sağlamaktır. Bu amaçla daha önce TU BERGAKADEMIE FREIBERG-ALMANYA `da camlar üzerinde denenip başarıya ulaşılmış olan AlCl3 kaplamaları emaye üzerinde yine TU BERGAKADEMIE FREIBERG Cam Bölümü Laboratuarlarında denenmiştir.Çalışmada en iyi sonuçları veren AlCl3 uygulama sıcaklığı ve miktarı belirlenmiş ve bu koşullarda kaplanan numunelere ilgili TS testleri uygulanmıştır. Ayrıca kimyasal dayanıma etki eden parametrelerden yüzey pürüzlülüğü ve yüzey enerjisi konuları etkileri araştırılmıştır.600 ºC `de 0,022 g AlCl3 kaplanma yapılarak en iyi sonuca ulaşılmıştır. Uygulanan TS testlerine göre kimyasal dayanımlarda yaklaşık %80 artma olduğu görülmüştür. Yüzey pürüzlülüğü ölçümleri sonucunda pürüzlülüğünün titan beyazı emayelerin kimyasal dayanımına etki etmediği sonucuna varılmıştır. Yüzey enerjisi ölçüm ve hesaplamaları sonucunda ise en düşük değerlere belirlenen sıcaklıkta ulaşılarak yüzey enerjisinin kimyasal dayanım üzerinde etkisi olduğu kanıtlanmıştır.
Titanyum sert-alfa fazının değişik yöntemlerle üretilmesi ve karakterizasyonu
Döküm ya da ısıl işlemler sırasında ortamda bulunabilen az miktardaki oksijen veya azotun difüzyonla yapıya girmesi sonucu titanyum alaşımlarında `alfa-case' veya `hard-alfa' olarak adlandırılan kırılgan ve kararlı yapıda yeni sert bir alfa fazı oluşur. Sert-alfa, yorulma dayanımını, darbe direncini ve sünekliği düşürücü etkisinden dolayı numune yüzeyinde ise, haddeleme veya dekopaj (yüzey temizleme) ile kaldırılır. Bu çalışmada söz konusu fazın, malzeme içerisinde mevcudiyetinin ultrasonik muayene ile tespitinde kullanılmak üzere Ti-6Al-4V alaşımı standart test blokları içerisinde bilinen konum, şekil ve boyutlarda yapay hata olarak üretimi amaçlanmıştır.Bu çalışmada, yapay hata olarak üretilen hard-alfa fazının oluşturulması için optimum ısıl işlem koşulları ve ultrasonik muayenede standart test blokları olarak kullanılacak kitle malzeme içerisine bu hataları yerleştirilmek üzere kullanılan Vakum Sıcak Pres (vacuum hot press ? VHP) metodu için uygun presleme parametreleri belirlenmiştir. Titanyum alaşımı numunelerin yüzeyinde iki ayrı gaz ortamında ısıl işlemle oluşturulan sert- ? fazının karakterizasyon çalışmalarında Işık Mikroskobu, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Elektron Prob Mikro Analizör (EPMA), X Işınları Difraksiyonu (XRD), Çizik Testi (Scratch Test), Mikro Sertlik ve Confocal Raman Spektrometresi kullanılmıştır. Yapay hata içeren titanyum alaşımı bloklar son olarak ultrasonik muayeneye tabi tutulmuşlardır.Anahtar Kelimeler: Sert-alfa, Vakum Altında Sıcak Presleme.
Dental restoratif malzemelerin sitotoksisitesine ışık kaynağının ve hidroksiapatit ilavesinin etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada diş hekimliği uygulamalarında yaygın olarak kullanılan dental malzemelerin (Rezin modifiye cam iyonomer simanlar, kompozit simanlar ve kompozit restoratifler) in vitro biyouyumlulukları incelenmiştir. In vitro biyouyumluluk incelemeleri aşağıda belirtilen amaçlar doğrultusunda gerçekleştirilmiştir:1-Kompozit simanların (dual sertleşen) ve kompozit restoratiflerin (ışıkla sertleşen) in vitro biyouyumluluklarının iki farklı ışık kaynağı (Halojen, LED) kullanılarak incelenmesi.2-Rezin modifiye cam iyonomer simanların öncül in vitro biyouyumluluk incelemeleri.3-Rezin modifiye cam iyonomer simanların öncül in vitro biyouyumluluk sonuçlarına göre hidroksiapatit ilavesinin in vitro biyouyumluluk üzerindeki etkilerinin incelenmesi.In vitro biyouyumluluk çalışmalarında ekstraksiyon yöntemi kullanılmış ve sonuçlar MTS testi kullanılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen numunelerin yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Elde edilen bulguların istatistiksel analizleri için SPSS istatistik programı kullanılmıştır. %95 güven aralığında, p<0,05 anlamlılık düzeyinde değerlendirildi.Deney sonuçlarına göre ticari hidroksiapaptit (THA) tozları, sentezlenmiş hidroksiapatit (SHA) tozlarından daha yüksek sitotoksisite göstermiştir (p<0,01). Kompozit malzemelerin in vitro biyouyumluluğu değerlendirildiğinde LED ışık kaynağı kullanılarak sertleştirilmiş malzemelerin halojen ışık kaynağına göre genel olarak daha yüksek değerler gösterdiği belirlenmiştir. Kompozit malzemelerin in vitro biyouyumluluk değerleri rezin modifiye cam iyonomer simanlardan oldukça yüksek bulunmuştur. Yüksek sitotoksisiteye sahip rezin modifiye cam iyonomer simanlara %4 oranında sentezlenmiş hidroksiapatit (SHA) tozu ilavesi biyouyumluluklarını önemli miktarda iyileştirmektedir. Sertleştirme sistemleri kıyaslandığında ise dual kür sistmeler ışıkla kür sistemlere göre daha biyouyumludur. Bu sonuçlara göre kompozit restoratifler içinde en iyi biyouyumluğa sahip malzeme Rely X Arc, rezin modifiye cam iyonomer (RM-GIC) simanlar içinde ise Photac Fil Quick olmuştur.
Silisli sacların otomotiv sektöründe kullanımı ve araştırılması
Bu çalışmada silisli sacların tipleri, özellikleri, soğuk haddelenmesi, üretimi, genel hatlarıyla açıklanmış, özellikle üretimde ortaya çıkan enerji kayıpları, bu kayıpların en aza indirilmesi için yapılması gerekenler, manyetik özellik kalınlık ilişkisi incelenmiş olup bu çeliklerin otomotiv sektöründeki kullanımları ve elektrik motoru uygulamalarında gözlemlenen performans değişimleri ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmiştir.Çalışma üç ana bölümden oluşmuştur. Birinci bölümde çelik sacların soğuk haddeleme prosesi incelenmiştir.İkinci bölümde elektrik çeliklerinin önemli bir grubu olan silisli çeliklerin üretim yöntemlerinden, tiplerinden, kullanım alanlarından, kimyasal bileşimlerinden, manyetik özelliklerinden ve bu özelliklerin nasıl geliştirilebildiğinden, ana hatlarıyla bahsedilmiştir. İkinci bölümün devamında, motor çeşitleri ve motor kayıplarından bahsedilmiştir.Üçüncü bölümde ise; deneysel çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmanın ilk aşamasında Ereğli Demir Çelik firmasından CCR-6112 tipi, Erdemir firmasından 6109 tipi ve MGE metal firmasından M400 tipi, elektrik motoru yapımına uygun laminasyon çelikleri alınmıştır. Bu malzemelerin kimyasal analizleri yapılmış olup, çeşitli metalografik işleme tabi tutulduktan sonra, mikro yapıları incelenmiştir. Bunlardan CCR-6112 tipi olan elektriksel çelik, mako elektrik firmasının seri üretiminde kullanmış olduğu çeliktir. Bu çelik ile üretilen elektrik motorunun performans eğrileri, silis içeriği yüksek olan diğer malzemelerle yapılan elektrik motorlarının performans eğrileri ile karşılaştırılmıştır. Çalışma, sonuçların değerlendirilmesi ve referansların tanıtılmasıyla sona ermiştir.Anahtar Kelimeler: Otomotiv, elektrik motoru, silisli saclar, performans değerlendirmesi
Statik elektrik makinelerinde farklı oranlarda silisyum içeren saclar kullanılarak makinenin performans parametrelerinin incelenmesi
Bu çalışmada metalurji ve malzeme mühendisliği ile elektrik mühendisliğinin uzmanlık alanlarından incelemeler yapılarak hem ekonomik hem de verim konularında önemli kayıplar görülen transformatör performansları incelenmiştir. Performansı etkileyen silisli saclar, üretim koşulları ve transformatör tipleri, transformatör çalışma şekilleri ve performans hesaplamaları analitik olarak incelenmiştir. Dört ana bölümden oluşan çalışmada tüm literatür bilgisi ve incelemeler kayıpların giderilmesini hedefleyerek ayrıntılı olarak açıklanmıştır.Birinci bölümde elektriksel çeliklerin üretim prosesleri, çeşitleri ve elektriksel özelliklerini incelememizde faydalı olacak temel elektriksel bazı kavramların tanımlamaları yapılmıştır. Özellikle genel tanımlamalardan sonra üretilen silisli saclardaki mikroyapı ve üretim koşullarına bağlı olarak ortaya çıkan elektriksel kayıplar açıklanmıştır.İkinci bölümde ise elektriksel kayıplarda asıl ele alacağımız statik elektrik makinası olan transformatörün yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları hakkında genel bilgiler verilmiştir. Bu bölümde özellikle üretim, performans ve kullanım açısından bir fazlı transformatörler incelenmiştir.Üçüncü bölümde bir önceki bölümde anlatılan bir fazlı transformatörlerin genel özelliklerinin yanında deneysel kısımlardaki verim hesaplamalarında ihtiyaç duyacağımız analitik formüller ve hesaplama yöntemleri ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Analitik ifadelerin yoğunluğu dolayısıyla ve konunun anlaşılabilirliği açısından en basit analitik ifadeden en son elde ediceğimiz verim formülüne kadar tüm analitik ifadeler adım adım metalurjik faktörlerle irdelenerek açıklanmaya çalışılmıştır.Son bölüm olan dördüncü bölüm ise deneysel çalışmalara ayrılmıştır. Analitik ifadeleri ve genel özellikleri önceki bölümde anlatılmış olan üç farklı gerilim değerine sahip tranformatöre verim testleri uygulanmıştır ve transformatörde kullanılan sacın önemine değinilmiştir. Elektriksel kayıpların önlenmesi sonucu ülkemiz kazancı belgelerle açıklanmış ve çalışma referansların tanıtılmasıyla sona ermiştir.
Alüminyum matrisli B4C takviyeli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi
Metal matrisli kompozit malzemeler(MMK), yaklaşık 20 yıldır otomobil sektöründe ticari amaçlı olarak kullanılmaktadır. Bu malzemelerin ticari olarak kullanılma nedeni, onların sahip oldukları özellikleridir. Bu çerçeveden incelendiğinde, metal matrisli kompozit malzemeler; yüksek mukavemetleri, yüksek spesifik modülleri, düşük ısıl genleşme katsayıları ve aşınmaya karşı iyi direnç özelliklerine sahip olduklarından dolayı yeni geliştirilmiş malzeme gruplarından birisi olarak tanımlanmaktadır.Alüminyum metal matrisli kompozitler(AMK) ağırlıkça hafif ve yüksek performansa sahip alüminyum merkezli malzeme sistemleri içinde yer almaktadır. Son birkaç yıldır da Al-MMK'ler uzay, savunma, otomotiv ve ısı gibi teknolojik yapı ve fonksiyonel uygulamalarda kullanılmaktadır.Bu çalışmada, bor karbür takviyeli alüminyum esaslı kompozitler toz metalurjisi(T/M) yöntemiyle üretilmiştir. Takviye malzemesi olarak bor karbür seçilmesinde, bu konu üzerinde diğer takviyelere nazaran(SiC, Al2O3 ve TiC gibi) daha az araştırma yapılması ve Türkiye'nin sahip olduğu yüksek miktarlardaki bor rezervi etkili olmuştur.Yapılan çalışmada, Al-MMK'lerin toz metalurjisiyle yönteminde göz önünde bulundurulan parametrelerin optimizasyonu amaçlanmıştır. Üretilen numunelerin mekanik ve mikro yapı özelliklerine takviye oranının, takviye tane boyutunun, tozlara uygulanan kurutmanın, presleme basıncının, sinterleme atmosferinin ve sinterleme sıcaklığının etkisini belirlemek amacıyla mikro yapılar taramalı elektron mikroskobu(SEM)'nda incelenmiş; mikrosertlik ve yoğunlukları ölçülmüştür.Anahtar Kelimeler: Alüminyum, Bor Karbür, Kompozit, Toz Metalurjisi
Proses koşullarının T/M yağ pompası rotor dişlisinin yapı ve özelliklerine etkisinin araştırılması
Toz metalurjisi (T/M) ürünlerinin tipik örneklerinden biri yağ pompalarında kullanılan rotorlardır. Karmaşık şekilli parçaların seri üretimi için uygun maliyetli tek üretim yöntemi toz metalurjsidir. Bu çalışma farklı karbon (C) potansiyeline sahip sinterleme atmosferlerinde işlem görmüş T/M rotorların mikroyapılarının ve mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı bir değerlendirilmesini sunmaktadır. İşlem atmosferi söz konusu yağ pompası komponentinin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerinde belirgin bir etkiye sahip olmuştur. Yağ pompası yapısının belirlenmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektrumu (EDS) ve görüntü analiz işleminin bir kombinasyonu kullanılmıştır. Sinterlenmiş rotor parçalarının mikroyapısı genellikle demir partiküllerinin birbirine bağlı ağlarından oluşmuştur. Aynı zamanda T/M rotorların tüm özelliklerini optimize etmek üzere diş bölgesi boyunca yapı incelenmiş ve farklı karbon atmosferlerinde sinterlenmiş parçalara aşınma testleri uygulanarak aşınma hızları ölçülmüştür.
Nikel-krom-molibden alaşımından, üç boyutlu gözenekli bir implant üretimi ve in-vivo şartlarda biyouyumunun araştırılması
Biyoloji ve tıp alanındaki tribolojik uygulamalar, hızla gelişen bir bilim dalı (biyomedikal triboloji) olmaktadır. Bu alanın temellerini şu anda triboloji mühendisliğinin temelleri oluştursa da, yakın bir zamanda geleneksel sınırların dışına çıkılması zorunlu görülmektedir. Biyomedikal tribolojik sistemler, biyolojik ortamlarda kompleks etkileşimler içerisinde çalışan sentetik malzemeler ile doğal dokuları kapsar.Bu çalışmada, diş kuronu imalatında sıklıkla kullanılan Ni-Cr-Mo alaşımı bir malzemenin poliüretan köpük model kullanılarak düzenli, açık gözenekli formda, hassas döküm yöntemi kullanılarak üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen numunelerin karakterizasyonu nu belirlemek amacıyla, numunelere yoğunluk ölçümü, basma testi, mikrosertlik ve metalografik incelemeler yapılmıştır. Üretilen numunelerin in vivo şartlarda denenmesi amacıyla, üretilen implantlar, çeşitli süreler için köpeklere implant edilmiş, süre sonunda, implantlar köpeklerden çevre doku ile beraber çıkarılmıştır. İmplant ve çevre dokuların patolojik incelemeleri yapılarak, implant malzemesinin biyouyumu araştırılmıştır.Çalışma sonunda; değişik gözenek boyutlarındaki poliüretan modellerin kullanımı ile gözenek boyutlarında kontrol edilebilirlik sağlanmıştır. Alaşımın dokularda herhangi bir patoloji, iltihap ve reaksiyon oluşturmadığı görülerek, biyouyumlu olduğu tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Hassas Döküm Yöntemi, Açık Gözenek, Ni Esaslı Alaşımlar, İmplant, Biyouyum
Kemikteki tutunma gücünü artırmak için geliştirilen vidaların ve ortamların biyomekanik karakterizasyonu
Plaka ? vida sistemleri; travma, skolyoz, spinal stenoz, tümör, enfeksiyon vb. sebeplerle ortaya çıkan spinal instabilitenin tedavisinde kullanılan en popüler araçlardır. Stabilize amacıyla takılan vidanın sıyrılma dayanımı birçok üretici ve cerrah tarafından üzerinde durulan en önemli noktalardan biridir.Bu çalışmada farklı tiplerde iki vida ve bunların uygulandığı iki farklı ortamın katı modeli oluşturulmuş ve biyomekanik analizleri sonlu elmanlar yöntemi kullanılarak çalışılmıştır.Elde edilen analiz sonuçları, biyomekanik deney sonuçları ile karşılaştırılmış ve uygunluğu tartışılmıştır.