Alüminyum esaslı açık hücreli metalik köpüklerin yapısal ve mekanik özelliklerinin ve termal performansının incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ZAFER GÖLBAŞI

Danışman: Bülent Öztürk

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, toz metalurjisi ve döküm yöntemleri ile açık hücreli alüminyum esaslı metalik köpükler üretilmiş, yapısal ve mekanik özellikleri ve termal performansı incelenmiştir. Toz metalurjisi yönteminde, farklı boyut aralıklarına (+1000-1400 µm, +1700-2000 µm ve +2000-2400 µm) ve hacim oranlarına sahip (%17-80) boşluk yapıcı karbamit kullanılarak metalik köpükler üretilmiştir. Üretilen numunelerin açık ve kapalı gözeneklilik oranları, küresel çap, küresellik değerleri, mikrogözenek boyutları belirlenmiş, numunelere XRD ve SEM analizleri yapılmıştır. Numunelere statik ve dinamik deformasyon testleri uygulanmıştır. Artan karbamit ve gözenek oranıyla birlikte basma gerilmesi değerleri azalmış, plato bölgesi uzunluğu ise artmıştır. Sayısal analiz çalışmaları, LS-DYNA'da modellenmiş, elde edilen sonuçlar statik deformasyon test sonuçlarıyla uyum göstermiştir. Döküm yönteminde, boşluk yapıcı olarak 8 mm, 10 mm ve 12 mm çaplarında üretilen NaCl küreleri ve saf Al ve 6082 Al alaşımları kullanılmış, farklı gözeneklilik oranlarında (%25-78 aralığında) açık hücreli metalik köpükler üretilmiştir. Üretilen köpüklerin gözeneklerine faz değiştiren madde doldurularak termal performans testleri gerçekleştirilmiştir. Faz değiştiren madde olarak farklı ergime aralıklarına sahip, n-Eicosane ve Rubitherm-42 kullanılmıştır. Artan gözeneklilik oranı ve azalan gözenek boyutu ile birlikte limit çalışma sıcaklığına ulaşma süresinin arttığı görülmüştür.