Bu çalýþmada, nikel kaplý grafen ilavesinin alüminyum kompozitlerin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiþtir. Çalýþma öncelikli olarak grafen nano plakalarýn (GNP) nikel ile kaplanmasý ile baþlamýþtýr. Bu iþlem için beþ farklý kimyasal süreç takip edilmiþtir. Bunlar GNP parçacýklarýnýn temizlenmesi, yüzey pürüzlülüðünün artýrýlmasý, yüzeylerin aktif hale getirilmesi ve kaplama çözeltisinin uygulanmasý þeklindedir. Kimyasal kaplama süreçleri tamamlandýktan sonra Al ve Ni-GNP (aðýrlýkça %0, 0.4, 0.8, 1.2 ve 2) tozlarý geleneksel toz metalurjisi prosedürleri uygulanarak bulk numune haline getirilmiþtir. Öncesinde baþlangýç tozlarý bilyalý karýþtýrýcýda 300 rpm dönme hýzýnda dört saat boyunca karýþtýrýlmýþtýr. Karýþým süresince iþlem kontrol ajaný olarak aðýrlýkça % 0.3 oranýnda stearik asit kullanýlmýþtýr. Soðuk kaynak yapýlmasýný önlemek ve grafenin yapýsýnýn bozulmasýný önlemek için ayrýca bilyalý öðütme her döngüde 10 dakika dinlenerek 20 dakika boyunca çalýþtýrýlmýþtýr. Karýþým sonrasýnda toz numuneler 600 MPa basýnç altýnda soðuk olarak preslenmiþtir. Ham dayanýma sahip bulk numuneler devamýnda 630°C sýcaklýkta argon atmosferi altýnda sinterleme iþlemine tabii tutulmuþtur. Akabinde üretilen kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemek için Vickers mikro-sertlik testi uygulanmýþtýr. Numunelerin Vickers mikro-sertliði, elastik modülü ve akma dayanýmý gibi deðerleri ayrý ayrý hesaplanmýþ ve birbirleri ile karþýlaþtýrýlmýþtýr. Deneysel mikro-sertlik sonuçlarý, Meyer yasasý, orantýlý numune direnci modeli, elastik-plastik deformasyon modeli ve Hays Kendall (HK) yaklaþýmý kullanýlarak analiz edilmiþtir. Böylece en uygun yaklaþým modeli belirlenmiþtir. ORCID NO: 0000-0002-0454-0077, 0000-0002-8120-4114
Anahtar Kelimeler: Grafen, Toz metalurjisi, Vickers sertlik
|
