İŞLENMİŞ Ti-BAZLI ALAŞIMLARDA GÖZLENEN HATALAR VE BU HATALARIN AZALTILMASI İÇİN İŞLEM PARAMETRELERİNİN GELİŞTİRİLMESİ Alican ATAMAN Danışman: Prof. Dr. Alpagut KARA İki Eylül Kampüsü, 26555, Eskişehir Ti-bazlı alaşımlar, Ti matrix ve diğer kimyasal elementlerin bir karışımı şeklinde oluşur. Bu alaşımlar, çok yüksek sıcaklıklarda bile yüksek çekme mukavemetine ve tokluğa sahiptirler. Hafif olmalarının yanı sıra, yüksek sıcaklıklara dayanımları ve korozyon korunumları oldukça yüksektir. Yine de, hem hammaddenin hem de üretim aşamalarının maliyetli olmasından dolayı kullanım alanları kısıtlıdır. Havacılık, savunma, sağlık ve otomotiv, bu alaşımların kullanıldığı başlıca sektörlerdir. Yüksek sıcaklıklarda faz dönüşümü olduğundan dolayı, jet motorlarında soğuk bölge olarak tabir edilen kısımlarda kullanılır. Sağlık sektöründe kullanılmasının sebebi ise sahip olduğu yüksek korozyon dayanımı, hafif olması ve insan vücudu ile uyumlu çalışabilmesidir. Ti-bazlı alaşımlar, yüksek mekanik özellikleri sebebi ile oldukça zor işlenme parametrelerine sahiptirler. Yüksek sıcaklıklarda, alaşım bünyesinde meydana gelen faz dönüşümü, kimyasal değişimlere yatkınlık ve düzensizlik oluşumu yüzünden, her işleme parametresi ve kesici uç malzemesi kullanılamaz. Bu yüzden işleme prosesi, yavaş hızlarda ve genellikle WC/Co gibi nitrür içermeyen (nitrürler Ti ile tepkimeye girerler ve yüzeyde zayıf bir tabaka oluşturup mukavemeti azaltırlar) malzemelerle gerçekleştirilir.
Tüm bu işleme zorlukları, üretim maliyetinin artmasına ve üretimin yavaş olmasına sebep olur. Her ne kadar uygun kesici uç ve parametreler kullanılsa da, bünyede bazı hatalar meydana gelir. Bu hatalara genel olarak aşınma mekanizmaları denir. Aşınma mekanizmaları çok çeşitli olmakla birlikte kullanılan malzeme baz alındığında genel olarak üç çeşit aşınma tipi gözlenir. Bunlar; çentik tipi aşınma, krater tipi aşınma ve yanal aşınmadır. Bunlardan; çentik tipi aşınma yüksek kesme hızlarında meydana gelirken, krater tipi ve yanal aşınmada kesici ucun ve kalkan talaşın aşınmada etkisi görülür.
YER KAROLARI ÜZERİNE UYGULANAN SIRLARIN SAYDAMLIĞININ VE SERTLİK DAYANIMININ GELİŞTİRİLMESİ Alper Doğan DOĞRU Danışman: Prof. Dr. Alpagut KARA Yer karolarında istenilen desenin daha net görünebilmesi için hazırlanan sırın transparan olması gereklidir. Bunun yanı sıra yer karoları sürekli olarak darbeye maruz kalmaktadırlar. Bunun için hazırlanan sırın transparan olmasının yanında aşınma direncinin de yüksek olması gerekmektedir. Proje kapsamında sırımızı hazırlarken sertlik veren hammaddelerin kullanılması ve transparanlık sağlanması gerekmektedir. Ayrıca üretilecek olan sırın yüzeyinin pürüzsüz ve parlaklığının yüksek olması gerekmektedir. Projedeki amacımız sertlik vermek için kullanılan maddelerin tane boyutunu kontrol edebilmek ya da uygun tane boyutundaki maddeleri sıra katabilmektir. Elde edilen kristallerin boyutu ve miktarı çekirdeklenme ve büyüme oranlarının ayarlanmasıyla modüle edilebilir. Küçük kristaller elde etmek için tane oluşması ve tane oluşum sıcaklığı birbirine yakın olmalıdır. Eğer büyük taneler isteniyorsa tane oluşum hızının sıcaklığı artırılmalıdır. Ticari öneminin büyük olmasına rağmen yer karoları için hazırlanan sırda transparanlık ve sertlik dayanımını sağlamaya yönelik yeteri kadar bilimsel çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle proje kapsamında hazırlanan sırın sertlik dayanımının belirlenmesi ve transparan olmasını sağlamaya yönelik parametrelerin belirlenmesi amaçlanmıştır.
HİDROKSİAPATİT - BOR NİTRÜR KOMPOZİT Ahmet ESER & Eren ONUKLU Danışman : Prof. Dr. Nuran AY Yapay kemik üretiminde kullanılan hidroksiapatitin mekanik özellikleri doğal kemiğe kıyasla zayıf kalmaktadır. Kemik nakli için, yapay kemiğin operatör tarafından kolayca istenilen şekli verebilmesinin yanısıra ameliyat esnasında da sağlam kalması gerekmektedir. Ayrıca doğal kemik gibi boşluklu bir yapıya sahip olması istenmektedir. Bunun için hidroksiapatiti bor nitrür ile güçlendirmek için kompozit uygulması yapmaktayız. Böylece yukarıda saymış olduğum mekanik özelliklere sahip bir yapay kemik üretimi için kullanılacak olan malzeme eldesi planlanmaktadır.
FİLAMENT SARMA TEKNİĞİ İLE ÜRETİLEN KOMPOZİT KARDAN MİLİNİN TABAKALI DİZİLME ŞEKLİNİN MAKSİMUM KIRILMA YÜKÜ İÇİN TABU ARAMA ESASLI ALGORİTMA İLE OPTİMİZASYONU Aydan YILMAZ Danışman : Doç. Dr. A. Tuğrul SEYHAN Son zamanlarda hafif malzemeler oldukça büyük bir talep görmektedir ve lif takviyeli polimer kompozitlerin ise artan bu talebe çözüm sunduğu bir gerçektir. Günümüz pazarında, kardan mili güç iletim uygulamalarında oldukça önemli bir parça olup, otomobillerde kullanılan kardan mili de bu güç iletim uygulama alanlarından biridir. Kardan şaftı ya da tahrik mili olarak da bilinen kardan mili, dört tekerlekli ve içten yanmalı motorlarda vites kutusundan alınan devri ve torku diferansiyel girişine ileten aktarma organıdır. Kardan mili, değişen yüke bağlı olarak yüksek ya da düşük gücü iletecek şekilde çalışmalıdır. Değişen yüke bağlı olarak kardan mili başarısız olursa, güç iletimini durdurma eğilimindedir. Bu nedenle, kardan milinin hatayı önleyecek şekilde gerekli olan her bir yükü hesaba katarak tasarlanması ve de üretilmesi büyük önem taşımaktadır. Günümüz de ise en çok iki parçalı çelik kardan milleri yaygın olarak kullanılmaktadır. İki parçalı bu çelik kardan milleri rulman ve mafsalın merkezi konumundaki üç adet bağlantı noktasına sahiptir ve bu bağlantı noktaları hem toplam araç ağırlığını artırmakta hem de verimliliği düşürmektedir. Dolayısıyla bu çalışmada, günümüz otomobillerinde kullanılan geleneksel çelik kardan milinin yerini alan kompozit kardan
milinin tasarım parametreleri hem Tabu Arama Algoritması hem de Genetik Algoritma kullanılarak ağırlığı minimize edecek şekilde, E-Cam/Epoksi ve HM-Karbon/Epoksi kompozit kardan milleri için optimize edilmiştir. Son olarak, TA ile elde edilen optimum sonuçlar GA kullanılarak elde edilen optimum sonuçlar ile kıyaslanmıştır.
BOR NİTRÜR NANO LEVHALARIN ŞERİT DÖKÜM YÖNTEM İLE ÜRETİLMESİ Ahmet Yekta KAYA Serhat TAŞÇI Danışman : Prof. Dr. Nuran AY Howart ın 1952 yılında ürettiği ince kapasitör şeriti, şerit dökümün literatürde görülen ilk örnek olarak yer almaktadır. Şerit döküm günümüzde de başta kapasitör üretimi olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Literatürde seramik tozlarının şerit döküm yöntemiyle üretimine ait çalışmalar mevcuttur. Bu çalışmada, şerit döküm için hekzagonal bor nitrür, bağlayıcılar, plastikleştiriciler ve çözücüler kullanılarak çamur hazırlanmıştır. Çamurun şerit dökümü için en uygun viskosite belirlenmiş ve şerit döküm yapılmıştır.
PORSELEN KAROLAR ÜZERİNE UYGULANACAK HAM VE DÜŞÜK SICAKLIKTA OLGUNLAŞAN SAYDAM SIR KOMPOZİSYONLARININ GELİŞTİRİLMESİ Burçe BAYRAK Danışman : Prof. Dr. Ferhat KARA Porselen karolar, oldukça az poroziteye sahip ve tümüyle vitrifiye ürünlerdir. Bu yüzden, kimyasal ve mekanik özellikleri oldukça iyi olan porselen karolar birçok kullanım alanında tercih edilirler. Porselen karolar üzerine istenilen desenler bilgisayar kontrolünde verilebilir ve dekorasyon amaçlı kullanılabilir. Uygulanan desenlerin açıkça ortaya çıkabilmesi için, camsı bir sır uygulaması yapılmalıdır. Proje kapsamında, camsı sırımızı fritleştirme işlemi yapmadan öğütmek ve porselen karo üzerine uygulamak öncelikli amacımızdır. Ham sırlar karo u zerinde genellikle daha kısa su rede, daha az maliyetle ve yaklaşık olarak 2 C de olgunlaşırlar. Diğer bir amacımız ise, bu camsı sırın kalın bir şekilde uygulanmasını sağlayacak viskozite değerine getirilmesi ve düşük sıcaklıkta pişirme olanağı sağlamasıdır. Bunun yanı sıra, porselen bünye ile sır arasındaki uyumun sağlanması, pişirimden sonraki hataların oluşumunu engeller. Bünye ve sır arasında genleşme katsayısı uyumu gerekli bir parametredir.
ÇOK AMAÇLI KARO BÜNYELERİN GELİŞTİRİLMESİ Bartu ÇANKAYA Danışman : Prof. Dr. Alpagut KARA Günümüzde yaygın olarak kullanılan karolar; yer karosu, duvar karosu ve porselen karolardır. Bu üç farklı tipteki karonun üretiminde de genel değişkenler; hammadde seçimleri, pres basınçları ve fırın rejimleridir. Bu parametrelerde yapılan değişiklikler nihai ürünün, mekanik özellikleri üzerinde büyük önem teşkil etmektedir. Bahsedilen üç farklı grup için de bu parametreler büyük oranda farklılık göstermektedir. Çok amaçlı karo bünyelerin geliştirilmesi, farklı kullanım alanlarında hizmet verecek olan bu ürünlerin üçünü birden tek bir reçeteden üretmeyi amaçlar. Bu amaca ulaşabilmek için genellikle yaygın ve bölgesel olan hammadelerden oluşan bir reçete oluşturulur. Yer karosu, duvar karosu ve porselen karolar bu reçete üzerinden üretilirler. Bu sayede ekonomik anlamda bir çok fayda sağlanmaktadır. Ayrıca proje üretim süreçlerine ve üreticilere, depo alanlarında azalma, üretim kapasitesinde artış, daha sürekli bir üretim, reçete değişimleri sırasında kaybedilen zamanın ortadan kalkması ve daha az cihaz veya ekipmanla üretim gibi bir çok konuda da pozitif etki yansıtır.
SIR HAZIRLAMA SÜRECİNİN OPTİMİZASYONU Burcu Ceren DABAK Danışman : Prof. Dr. Ender SUVACI Ülkemiz seramik kaplama malzemeleri üretiminde Avrupa da üçüncü dünyada ise yedinci ülkedir. Enerji maliyetleri seramik üretimi yapan diğer ülkelere oranla daha yüksek olan ülkemizde, Türk seramik kaplama malzemeleri sektörü, rekabet gücünü koruyabilmek ve daha çevreci ürünler üretebilmek için enerji maliyetlerini düşürücü tedbirler almaktadır. En önemli temel işlemlerden biri olan öğütme işlemi çok fazla enerji tüketilmesi sebebi ile en pahalı işlemlerden biridir. Bu nedenle, sır hazırlama sürecinin enerji tüketimi açısından en verimsiz basamağı olan öğütmenin araştırılmasının çok önemli olduğu ortaya çıkmaktadır. Bu projede sır değirmenlerinde öğütmeye etki eden parametreler belirlenip; bu parametrelerden en önemlileri olan değirmen dönme hızı ve değirmen doluluk oranı için teorik hesaplamalar yapılmış ve bu hesaplamalar doğrultusunda endüstriyel boyutta üretilen sırlar için tane boyut dağılımı ve tüketilen enerji karşılaştırmaları yapılmıştır. Sonuçlarda teori ile pratik uyum sağlamış yapılan hesaplamalar kullanılarak, istenilen tane boyut dağılımına sahip sırlar üretilirken %,5 ile % 7 arasında enerji tasarrufu sağlandığı görülmüştür. Bu proje ile beraber VİTRA KARO SAN. TİC. A.Ş. sır değirmenleri optimize edilmiş, daha verimli öğütme yapılan yeni bir veritabanı oluşturulmuştur.
POMZA BLOĞUNUN SIR İLE KAPLANMASI Burak DEMİR Togay YILDIRIM Danışman : Yrd. Doç. Dr. İrfan TÖRE Bims olarak da bilinen pomza düşük maliyetli ve boşluklu yapılı bir kayaçtır. Bu boşluklu yapısından dolayı ısı ve ses yalıtkanlığı fazladır. Ayrıca hafif olduğu için inşaat sektöründe blok halinde kullanılır. Bu çalışmada pomza bloğunun bir yüzeyi sır ile kaplanacaktır. Pomza bloğunun yüzey porları oldukça büyük ve geniştir, bu yüzden porların sırda yaratması muhtemel hataları önlemek için yüksek vizkositede sır uygulanacaktır. Sır uygulama işleminde ilk olarak astar uygulanacak ve bu işlem sırasında porların vereceği zarar sönümlenecektir ve hatasız bir sır yüzeyi elde edilecektir. Elde edilen numuneye standart karo testleri uygulanıp ürünün kullanabilirliği incelenecektir. Yapılan testler sonucunda proje başarılı olduğu taktirde inşaat sektöründe dolgu malzemesi ve karo kullanımını azaltacak, maliyetleri düşürecektir, ayrıca iş gücünü azaltacaktır. Çalışma sonunda hafif, ısı ve ses yalıtkanlığı yüksek yapılar elde edilecektir.
Sİ 3 N 4 -B 4 C/AL SERAMİK MATRİSLİ ZIRH ÜRETİMİ Cansu DEMİR Recep KURTULUŞ Danışman : Doç. Dr. Gürsoy ARSLAN Seramik malzemeler birçok farklı alanlarda kullanılmaktadır ve bu alanların arasına balistik uygulamalar da girmeye başlamıştır. Yüksek sertlik ve mukavemet ile birlikte oldukça hafif malzeme olmaları bu konuda tercih sebebi olmalarının başlıca sebeplerini oluşturmaktadır. Bor karbür (B4C) ve Silisyum nitrür (Si3N4) seramik malzemeleri de söz konusu özellikleri göstermektedirler. Fakat, tüm seramik malzemelerde olduğu gibi B4C ve Si3N4 malzemelerinde de kırılganlık sorunu balistik uygulamalarda yaygın kullanımlarını engelleyici etmen olmuştur. Bu sorunu aşmak için Seramik-Metal Kompozit yapılar ön plana çıkmıştır. Maliyeti diğer yöntemlere kıyasla daha ucuz olan metal emdirme yöntemi sayesinde seramik yapıların kırılgan davranışları geliştirilmekte ve tokluk değerleri arttırılmaktadır. Metal emdirme aşamasında ise kolay bulunabilir olması, hafif ve mukavim olması, korozyon direncinin yüksek ve erime sıcaklığının düşük olması sebepleri ile de Alüminyum (Al) metali kullanılmaktadır. Emdirme esnasında seramik tozlar ve metal arasında ıslatılabilirlik davranışı olmalıdır. Tek başına Si3N4 ve Al arasında bu davranış etkin olarak sağlanamamaktadır. Bu sebepten, ıslatılabilirlik davranışı yüksek olan B4C ilavesi yapılmakta ve sahip olduğu yüksek sertlik ve düşük ağırlık özellikleri ile de balistik performans artışına olanak vermektedir. Fakat, B4C ün de pahalı oluşu kullanımını kısıtladığından optimum miktarlarda B4C ve Si3N4 seçilmiş ve yüksek performanslı ve düşük maliyetli zırh malzemesi üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, B4C ve Si3N4 esaslı şekillendirilmiş boşluklu peletlere metal emdirme aşamasında Al-Si metal alaşımı 3 ºC de ve saat boyunca Ar atmosferi altında emdirilmiştir. Üretilen kompozit yapılar da XRD, SEM ve SEM-EDX yöntemleri ile karakterize edilmiştir.
YB 2 O 3 VE CEO 2 İLAVELERİNİN TİCN ESASLI SERAMİKLERİN MEKANiK ÖZELLİKLERİNE OLAN ETKİSİNİN İNCELENMESİ Cüneyt ÖZGÜR Danışman : Yrd. Doç. Dr. Erhan AYAS TiCN esaslı seramikler sahip oldukları yüksek sertlik ve düşük sürtünme katysayısı nedeni ile ağırlıklı olarak metal işleme sektöründe kullanılan kesici uçların yüzeylerinde koruyucu kaplama olarak kullanılmaktadır. Kaplama alanı dışında monolitik olarak kullanım alanı kesici takımlar ve aşındırıcı parçalardır. Literatürde monolitik olarak kullanımlarına dair çok az bir bilgi mevcuttur. obirçok endüstriden kaynaklanan atık suyun direkt olarak çevreye deşarj edilmesi alıcı ortamda önemli bir kirliliğe neden olmaktadır. Yapılan laboratuar çalışmalarında kullanılan süt endüstrisi atık suyu organik maddeler, askıda katı maddeler, zehirli maddeler, yağ ve gres içermektedir. Bu çalışmada nano boyutta (60 nm) TiCN tozu içerisine ağırlıkça % 3-5 olmak üzere Yb 2 O 3 ve CeO 2 ilaveleri yapılarak tozlar hazırlanmıştır. İlavelerin öncelikle Spark Plazma Snterleme Yöntemi ile sinterleme esnasındaki etkileri incelenmiştir. Arkasından nihai ürünlerin aşınma, sertlik gibi mekanik özelliklerindeki değişim incelenmiştir.
KARBON NANOTÜP TAKVİYELİ BİYOLOJİK CAMLARIN SENTEZLENMESİ VE KARAKTERİZASYONU Can TARIMLI Danışman : Yrd. Doç. Dr. Emrah DÖLEKÇEKİÇ Teknolojinin gelişmesiyle birlikte yapılan bir çok araştırma ve çalışmalar sonucu, insanoğlunun yaşamını kolaylaştıracak ve hayattan zevk alarak yaşamalarını sağlayacak bir çok gelişme meydana gelmektedir. Bunlardan biri de vücutta hasar görmüş veya zamanla yıpranmış olan dokuların onarımında kullanılmak için geliştirilen kompozit malzemelerdir. Canlı vücuduna adapte olabilen ve dokulara zarar vermeyen malzemelere biyomalzemeler denir. Bu çalışmada, halihazırda canlı vücudunda yük taşıma kabiliyeti gerektirmeyecek bölgelerde kullanılan biyocamların karbon nanotüp ilavesi ile mekanik özelliklerinin geliştirilmesi ve yük taşınmasını gerektiren alanlarda kullanılmaya uygun hale getirilmesi amaçlanmıştır. Biyolojik camların en iyi bilinen özelliği çok hızlı ve kolay bir şekilde komşu doku ile bağ yapabilmesidir. Ayrıca dokulara ve vücut sıvılarına karşı dostturlar. Biyocamların kristal seramiklere göre daha düşük işlem sıcaklıklarına sahip olmaları, karbon nanotüplerin işlem sırasında zarar görmelerini engelleyen bir avantajıdır. Fakat camsı yapılarından kaynaklı mekanik zayıflıkları, yük taşımalarını gerektirecek uygulamalarda kullanılmalarına uygun değildir. Karbon nanotüplerin biyocamlar içerisinde homojen dağılımları sağlayarak, karbon nanotüp/matris arayüzünde optimum bağlanma sağlayarak ve üretim işlemleri sırasında karbon nanotüplerin hasarlanmalarını engelleyerek biyocamların mukavemetleri ve toklukları geliştirilebilir. Biyocamlar için alkali ve toprak alkali silikatlar ve fosfatlar temel kimyasallardır. Ca, Si, Al, Li içerikli bileşikler öncelikle alkol (isopropanol) içerisinde manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırılmıştır. Daha sonra kurutma işlemi uygulanıp cam kompozisyon pelletler haline getirilmiştir. Cam yapıyı elde
edebilmek için bu pelletler atmosfer kontrollü basınçsız fırında sinterlenerek biyocamlar elde edilmiştir. Elde edilen bu camlar öğütülerek cam kırığı haline getirilmiş ve daha önceki yapılan benzer çalışmalardan alınan sonuçların gösterdiği üzere ağırlıkça 10% oranına yakın bir oranda karbon nanotüpler ile karıştırılmıştır. Uygun oranlarda karıştırılmış olan bu karbon nanotüp/biyocam tozları karışımı en başta izlenmiş olan sürece uygun bir şekilde tekrar alkollü ortamda karıştırılıp, kurutulup, pellet haline getirildikten sonra sinterlenerek işlem başarıyla sonlandırılmıştır.
METALİK NANO PARTİKÜL GÖMÜLÜ SEPİYOLİT ELDESİ Dilara EREN - Gamze KUŞ Danışman : Prof. Dr. Ferhat KARA Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Anadolu Üniversitesi Günümüzde seramik yüzeylerde metalik görüntü eldesi ikinci pişirim, CVD, PVD gibi pahalı yöntemlerle elde edilmektedir. Öte yandan bu amaçla kullanılan nano-metal tozları alternatif bir yöntem oluştururken; oksitlenme, sağlık ve ekonomik problemleri beraberinde getirmektedir. Bu projede kullanılan sepiyolitin lifsi yapısı, yüksek yüzey alanı, düşük iyon kapasitesi gibi spesifik özelliklerinden yararlanılarak; üretim ve kullanım zorlukları ile gündemde olan metal nano parçacıklarının, oksitlenmeksizin sepiyolit içine gömülmesi amaçlanmış ve elde edilen metal-nano partikülleri gömülmüş sepiyolit metalik sır uygulamasında kullanılmıştır. Bu amaç doğrultusunda öncelikle sepiyolit asit işlemine maruz bırakılarak içinde nano partiküller oluşturmak amacıyla modifiye edilmiş, ardından CuSO4.5H2O ve FeCl3.6H2O tuzları kullanılarak elde edilen sepiyolit-n(cu-fe) verileri XRD analizleriyle desteklenmiştir. Daha sonra sepiyolit-n(cu-fe) sır kompozisyonu içinde kullanılarak seramik yüzeyinde metalik görüntüyü andıran bir sonuç elde edilmiştir.
SOL-JEL YÖNTEMİ İLE ÜRETİLEN Dy, Al KATKILI (DZO ve DAZO) ZnO FİLMLERİN OPTİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Çağrı KARABULUT Deniz ERSOY Uğur CENGİZ Danışman : Doç. Dr. Semra KURAMA Transparan iletken filmler; sıvı kristal ekranlar (LCD), plazma paneller, organik elektronik lüminesans cihazları, güneş pilleri, optik devrelerde yansıtmayıcı kaplamalar (antireflective-ar), koruyucu kaplamalar, gaz sensörlerinde ve yine farklı optiksel özelliklere sahip filmler olarak uygulama ve araştırmalarda, transparan elektrotlar olarak büyük ilgi çekmektedir. İndiyum kalay oksit (ITO) filmleri, iyi elektriksel ve optik özelliklerinden dolayı transparan iletken film olarak günümüzde çok yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Fakat, pahalı olması ile birlikte toksit özellik göstermesi ve H 2 plazmaya karşı kararsız olması gibi dezavantajları bulunmaktadır. Öte yandan, ZnO film ucuz olması, toksik olmaması ve H 2 plazmada yüksek kararlılık göstermesi gibi birçok avantaja sahiptir. Ayrıca, ZnO filmin elektrik özellikleri Al, Ga, B gibi safsızlıkların ilavesi ile de iyi derecede geliştirilebilmektedir. Bu çalışmada ZnO filmin optik ve elektrik özelliklerini geliştirmek için, ZnO e, Al lu (DAZO) ve Al suz Dy (DZO) katkısı yapılması tercih edilmiştir. DZO ve DAZO ince filmleri sol-jel daldırma metodu ile hazırlanarak optik cam altlık üzerine kaplanacaktır ve sol içindeki Al ve Dy bileşim oranları değiştirilerek ince filmin elektrik iletkenliği ve optik özellikleri üzerine etkisi incelenecektir. Bu işlemlerden sonra, ince film karakterizasyonu yapılacaktır. Optik geçirgenlik, faz oluşumu, mikro yapı, film kalınlığı ve elektriksel özellikleri ölçülecektir.
BOR NİTRÜRÜN SAFLAŞTIRILMASINDA LİÇ PARAMETRELERİNİN ETKİLERİ Denizcan GÜLEN Onur Burak ÖVET Danışman: Prof. Dr. Nuran AY Eşsiz özelliklere sahip, yapay bir malzeme olan hekzagonal bor nitrür pek çok sektörde kullanılmaktadır. Bor nitrür farklı üretim yöntemleri ile üretilebilmektedir. Bu çalışmada bor oksitin nitrürlenmesi sonucunda ham bor nitrür elde edilmiştir. Ham bor nitrür içinde safsızlıklar barındırmaktadır, safsızlıklar farklı ph değerlerinde (.3,.5,.7 ve ) liç işlemine tabi tutularak uzaklaştırılmasının nihai özelliklere etkisi incelenmiştir. Liç işlemlerinden sonra numunelerin turbostratik yapıda olduğu ve ısıl işlemler sonucu hekzagonal yapıya dönüştüğü belirlenmiştir. Liç işlemlerinin verimi, bor nitrür tozlarının XRD ile faz analizleri ve elektron mikroskopuyla (SEM) mikroyapıları incelenmiştir.
ZİRKONYUM DİBORÜR (ZRB 2 ) İLAVESİNİN SİLİSYUM KARBÜR (SİC) SERAMİKLERİNİN SİNTERLEME DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİNİN İNCELENMESİ Tayfun ÖZMEN, Dilber TAN Danışman: Yrd. Doç. Dr. Erhan AYAS Silisyum karbür (SiC) esaslı seramikleri sahip oldukları yüksek sertlik ( 24-27 GPa), yüksek aşınma direnci, yüksek kimyasal dayanıma ve düşük yoğunluk (3.11-3.21 gr/cm 3 ) gibi özellikleri nedeni ile dünya genelinde balistik uygulamalarda başarı ile kullanılmaktadır. Atomlar arası sahip olduğu kuvvetli kovalent bağ nedeni ile katı hal sinterlemesi ile yoğunlaştırılması için çok yüksek sinterleme sıcaklığı ve basınçlara çıkılması gerekmektedir. Hali hazırda bu malzemelerin katı hal sinterleme yöntemi ile üretimi için yardımcı olarak karbon (C), bor (B), bor karbür (B 4 C) kullanılmakta ve her bir ilavenin yoğunlaşma, mekanik ve ısıl özellikler üzerine etkisinin farklı olduğu kanıtlanmıştır. Bu Çalışmada, zirkonyum diborür ilavesinin, silisyum karbür seramiklerinin sinterlenmesine etkisi incelenmiş, bor, karbon ya da bor karbür gibi en çok tercih edilen sinterleme ilavelerine alternatif oluşturacak bir katkı sağlayıp sağlamadığı gözlemlenmiştir. Bunun yanısıra Spark Plazma Sinterleme metodu ile sinterlenen ürünlerin sinterleme davranışı ve mekanik özellikleride detaylı olarak incelenmiştir.
EMDİRME YÖNTEMİYLE ÜRETİLEN BOR KARBÜR - ALÜMİNYUM NİTRÜR - ALÜMİNYUM SERAMİK METAL KARMA MALZEMESİNİN SERTLİĞİNİN MATEMATİKSEL MODELLEME YAKLAŞIMI İLE BELİRLENMESİ Ebru CİHAN Danışman : Doç. Dr. Gürsoy ARSLAN Malzeme bilimci ve mühendisleri seramik-metal karma malzemelerinin mekanik özelliklerini daha sağlam ve hafif zırh malzemeleri tasarlamak amacıyla farklı şekillerde ayarlayabilirler. Bunu sağlamak için, «deneme ve yanılma» deneylerine dayalı bir fenomenolojik bilim yaklaşımı birkaç yıldır tutulmaktadır. Bu bağlamda, mikroyapı ile malzemeden beklenen mekanik özellikler arasındaki bağıntı gizemli kalmamalıdır. Bu sebeple bu çalışmada, belirtilen amaç doğrultusunda, malzemenin mekanik özellikleriyle doğrudan ilgili denklemler içeren yararlı bir matematiksel modelleme incelenmiştir. Bu modellemenin seramik-metal kompozit sisteminin sertlik değerinin belirlenmesinde kullanılması amaçlanmıştır. Karışımlar Kuralı ve Halpin-Tsai eşitlikleri kullanılarak elde edilen teorik sertlik değerleri, Vickers sertlik testi uygulanarak bulunan deneysel sertlik değeri ile karşılaştırılmış ve düşük hata oranı ile tutarlı sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Modelleme esnasında, pratik denklemlerle hem zaman tasarrufu sağlanmış hem cihazların kullanımı azaltılarak maliyet düşürülmüştür. Türkiye de bu gibi bilimsel çalışmaların sınırlı sayıda yapıldığı göz önünde bulundurulursa, benzer projelerin sürdürüldüğü çalışmalar için ekonomikliği ve pratikliği açısından bu tez yararlı bir kaynak olacak ve alanında literatüre yeni bir boyut kazandırmış olacaktır.
SOĞUTMASIZ IR SİSTEMLERİNDE KULLANILAN VOX DİRENÇ FİLM MALZEMESİNİN ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ Sinan ÖZGÜN, Emrah DİRİCAN, Mustafa FADLELMULA Danışman: Prof. Dr. Ramis Mustafa ÖKSÜZOĞLU Sanayi Kuruluşu Danışman: M.Sc. E. Ufuk TEMOÇİN, İki Eylül Kampüsü, 26470, Eskişehir ve Sanayi Kuruluşu: ASELSAN MGEO P.K.:30 Etlik, 06011, Ankara Karma vanadyum oksit (VOx) ince filmler yüksek TCR (Thermal Coefficient of Resistance), düşük direnç, düşük /f gürültü, iyi kızılötesi emilim karakteristikleri ve CMOS devrelerinin gerektirdiği düşük üretim sıcaklıklarına uygunlukları ile kızılötesi (IR) görüntüleme sistemlerinde öne çıkmaktadır. Yüksek kalitede görüntüleme yapabilmek için sistemde kullanılacak ince film direnç malzemesinin yüksek TCR, düşük elektriksel direnç, düşük 1/f gürültü ve uygun termal zaman sabiti değerlerine sahip olması ve CMOS devreleri ile uyumluluk göstermesi gerekir. Bu proje çalışmasında, sıralanan bu özelliklere uygun VOx ince filmlerin üretimi için Reaktif Magnetron Sputtering metodu yapısal özelliklerin kontrolünde etkili olması sebebiyle tercih edilmiştir. Bu projenin özgün değeri ile literatüre ve ulusal sanayiye olası katkıları aşağıda özetlenmiştir: Kızılötesi görüntüleme sistemlerinde yaygın olarak tercih edilen VOx malzemesinin yapı özellik ilişkisinin tesbiti ile elektriksel özelliklerin iyileştirilmesi. İstenen özelliklerin elde edilmesi için üretim parametrelerinin optimizasyonu ile ulusal sanayiye kaynak sağlanması. Bu katkılar kızılötesi görüntüleme sistemleri ve diğer potansiyel VOx uygulamalarının üretim süreçleri ve optimizasyonunu doğrudan etkileyecektir. Elde edilen veriler yeni uygulama alanları için temel oluşturacaktır.
NUMUNE VE CİHAZ PARAMETRELERİNİN XRD SONUÇLARINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ Emrah ERGÖLEN Danışman : Prof. Dr. Alpagut KARA Günümüzde faz analizi alanında en çok tercih edilen karakterizasyon tekniklerinden biri olan x ışınları difraksiyonu analizi her bir kristalin, fazın kendine özgü atomik dizilimine bağlı olarak X-ışınları tarafından karakteristik bir düzen içerisinde kırılması esasına dayanır. Her bir kristalin faz için bu kırınım profilleri bir nevi parmak izi gibi o kristali tanımlar. XRD analiz metodu, analiz sırasında numuneyi tahrip etmez ve çok az miktardaki numunelerin dahi (sıvı,toz, kristal ve ince film halindeki) analizlerinin yapılmasını sağlar. XRD cihazıyla kayaçların, kristalin malzemelerin, ince filmlerin ve polimerlerin nitel ve nicel incelemeleri yapılabilir. Kalitatif ve kantitatif faz kimliklerini belirlemenin yanı sıra bir dizi farklı uygulamaları gerçekleştirme özelliğine ( mikro gerilme analizleri, kalıntı gerilme analizleri ) sahiptir. Üzerinde çalıştığımız çalışmada sıvı, toz, kristal ve ince film halinde analiz yapabilen XRD cihazında numune özelliklerini (Tane boyutu vb) ve cihaz parametrelerini (Akım hızı, şiddet, açı vb) değiştirerek elde ettiğimiz sonuçları karşılaştırıp sonuçları yorumlamayı amaçlıyoruz.
TİTANYUM ESASLI ALTLIK İLE TERMAL SPREY KAPLAMALAR ARASINDAKİ ARAYÜZEY KARAKTERİZASYONU Esra İKİZ Danışman : Prof. Dr. Servet TURAN İki Eylül Kampüsü, 26555, Eskişehir Proje fikri Anadolu Üniversitesi, Bölümü ile Tusaş Motor Sanayii A.Ş. (TEI) arasında gerçekleştirilen üniversite-sanayi işbirliği kapsamında firmanın ihtiyacı doğrultusunda belirlenmiştir. Yürütülen bu proje ile firma tarafından uygulanmakta olan bir kaplama türünün altlık malzemesine bağlanma özelliklerinin incelenmesi ve kalitesinin arttırılmasında faydalı olacak verilerin temin edilmesi amaçlanmıştır. Projede kullanılan numuneler TEI tarafından Ti6Al4V altlık malzemelerinin iki farklı kum püskürtme basıncı ve grit boyutu ile kumlandıktan sonra hava plazma sprey kaplama metodu ile kaplanarak hazırlanmıştır. Numunelerin karakterizasyonları sırasında, SEM, EDX, XRD, profilometre, Vickers sertlik ölçümü teknikleri kullanılmıştır. Firmanın üretim teknikleri ve konu ile ilgili literatür bilgileri dikkate alınarak, uygulanan testler ve sonuçları değerlendirildiğinde, kaplama arayüzeyi boyunca boşlukların ve oksit tabakalarının yer aldığı kaplamaların ise farklı faz bölgeleri, erimemiş taneler ve boşluklu bir yapı içerdiği gözlenmiştir.
PLAKA ŞEKİLLİ BARYUM TİTANAT SENTEZİNDE AÇIĞA ÇIKAN YAN ÜRÜN Bi 2O 3 ÜN GERİ KAZANIMI Elif KABAKÇI Danışman: Prof. Dr. Ender SUVACI Plaka şekilli yönlenmiş baryum titanat çekirdekleri eriyik tuz yöntemiyle üretilmektedir. Sentez de başlangıç hammaddeleri olarak bizmut oksit, titanyum dioksit, sodyum klorür ve potasyum klorür tuzları kullanılmaktadır. Klorür tuzları eriyik oluşturarak plaka şekilli yönlenmiş baryum titanat için yatak hazırlamaktadır. Sentez sonucunda baryum titanat ve yan ürün olarak bizmut oksit oluşmaktadır. Baryum titanat, asitli su (HCl) ile yıkama yapılarak, kullanılan tuzlardan ve bizmut oksitten ayrıştırılmaktadır. Asitli su ilavesi bizmut oksidin Bi 3+ iyonlarına ayrışmasına sebep olmaktadır. Yıkama suyu olarak adlandırılan bizmut iyonlu asitli su atık olarak görülmektedir. Bugüne kadar bu atığın dönüşümü konusunda bir çalışma yapılmamıştır. Ancak bu çalışmada, bizmut iyonlarından bizmut oksit eldesi önemle ele alınmıştır. Çünkü kullanılan bizmut oksit, elde edilen baryum titanatla neredeyse aynı miktardadır ve atık bizmut birikimi ise doğaya zarar vermektedir. Üstelik ekonomik açıdan pahalı olan bizmut oksidin, 5000 TL/kg, geri dönüşümü baryum titanat sentezi maliyetini azaltacaktır. Geri kazanım sürecinde, yıkama suyuna hidroksit iyonu (NaOH) ilavesi yapılarak BiOCl ve Bi(OH) 3 formunda bileşiklerin eldesi hedeflenmiştir. Ardından bu bileşiklere yapılacak ısıl işlem ile Bi 2O 3 formuna dönüşüm sağlanacaktır. BiOCl ve Bi(OH) 3 çöktürülmesinde ph ve Bi 3+ iyon konsantrasyonu önemli parametrelerdir. Yapılan ilk çalışmalarda yıkama suyuna kontrollü şekilde NaOH ilavesi yapılmış ve belirli bir ph aralığında BiOCl çöktürülmüştür. Bi(OH) 3 in çöktürülmesi için BiOCl ye kıyasla çok daha dar ph aralığı gereklidir. Bu açıdan BiOCl daha verimli elde edilmiştir. BiOCl ye uygulanacak ısıl işlem sonucunda Bi 2O 3 eldesi gerçekleşecektir. Yapılan hesaplamalara göre %5 oranında bizmut oksit kazanımı beklenmektedir. Bizmut oksidin 5000 TL/kg olduğu düşünülürse ekonomik kazanç yüksek olacaktır. Çevre dostu bu yöntemle doğaya karışan bizmut miktarı azaltılacaktır.
LİTYUM ALÜMİNA SİLİKAT CAM-SERAMİK SET ÜSTÜ OCAK CAMLARINDA TRANSPARANLIK VE MUKAVEMETİN OPTİMİZASYONU Gürel AKBALIK Danışman : Yrd.Doç.Dr.Emrah DÖLEKÇEKİÇ Lityum Alümina Silikat (LAS) cam-seramikleri çok düşük ısıl genleşmeleri, mükemmel ısıl ve kimyasal kararlılıkları nedeniyle araştırılmış ve ticarileştirilmişlerdir. Esas bileşenleri olan, ve Si nin yanı sıra, camın ergime ve islenme özelliklerini geliştiren, MgO, ZnO gibi diger bazı oksitleri de içerebilirler. Ticari bileşimlerde, veya bunların karışımları çekirdeklendirme elemanı olarak kullanılır. Saydam cam-seramiklerde genellikle / karışımı çekirdeklendirici olarak kullanılır. Bu tür cam-seramiklerde kristalleşen esas faz β- kuvars katı çözeltisidir. Opak cam-seramikler ile çekirdeklendirilirler ve β-spodumen katı çözeltisi yapıyı oluşturan esas faz olarak kristalleşir. Bu çalışmada, in transparanlık ve mukavemet üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bir adet içermeyen standart LAS komozisyonu ve yine standart LAS kompozisyonuna ek olarak %4 içeren bir kompozisyon hazırlanmıştır. Bu kompozisyonlara ikişer farklı ısıl işlem uygulanarak toplam 4 numune elde edilmiştir. Çekirdeklenme ve kristal yapıları incelenmiş ve transparanlık-mukavemet ilişkisi yorumlanmıştır.