Grafen takviyeli alüminyum esaslý kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

Alüminyum esaslý metal matrisli kompozitler (AL-MMK); kompozit yapýda yüksek mukavemet, iyileþtirilmiþ rijitlik, daha düþük yoðunluk, iyileþtirilmiþ ýsýl ve elektriksel özellikler elde etmek amacýyla kullanýlmaktadýr. AL-MMK’larda SiC, Al2O3, WC, TiC’ün yanýnda son yýllarda grafen nano tabaka da takviye elemaný olarak kullanýlmaktadýr. Bu çalýþmada, toz metalürjisi metoduyla saf alüminyum ve aðýrlýkça %0.1, %0.3, %0.5 oranýnda grafen takviyeli alüminyum esaslý kompozitler üretilmiþtir. Üretilen kompozitlerin kristal yapý analizi için X-ýþýný kýrýným cihazý (XRD), yüzey ve iç yapý karakterizasyonu içinse taramalý elektron mikroskobu (SEM) kullanýlmýþtýr. Bu çalýþmayla, grafen takviyeli alüminyum esaslý kompozitlerde, grafen katký oraný, sinterleme süresi ve sinterleme sýcaklýðýnýn kompozitlerin yoðunluðuna ve mikro Vickers sertliðine olan etkisi incelenmiþtir. En iyi mikro Vickers sertlik deðerine aðýrlýkça %0.1 grafen takviyesinde, 180 dk sinterleme süresinde ve 630 °C’lik sinterleme sýcaklýðýnda ulaþýlmýþtýr.

The fabrication and characterization of graphene reinforced aluminum composites

Aluminum based metal matrix composites (AL-MMC) can be used in order to obtain the high strength, good stiffness, low density, good thermal and electrical properties. In recent years, graphene nanoplates (GNPs) have been used as reinforcement element as well as SiC, Al2O3, WC, TiC in AL-MMC. In this study, pure aluminum and graphene reinforced aluminum composites (0.1wt.%, 0.3wt.%, 0.5wt.% GNPs) were fabricated with powder metallurgy method. The crystal structure and microstructure of fabricated composites were analyzed with X-Ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). With this study, the effects of GNPs content, sintering time and sintering temperature were investigated on density and micro Vickers hardness of composites. The maximum micro Vickers hardness was obtained at 0.1wt.% GNPs addition, tS=180 min. sintering time and TS=630 °C sintering temperature.