Nano parti̇kül takvi̇yeli̇ bakir esaslı fonksi̇yonel derecelendi̇ri̇lmi̇ş elektri̇k kontak malzemeleri̇ni̇n üreti̇mi̇ ve karakteri̇zasyonu

Abstract

Bu çalışmanın amacı toz metalurjisi yöntemi kullanılarak nanopartikül takviyeli bakır matrisli fonksiyonel derecelendirilmiş elektrik kontak malzemelerini üretmek, partikül türü ve partikül miktarı ile üretilen elektrik kontak malzemelerinin fiziksel özellikleri, mekanik özellikleri, aşınma direnci ve ark erozyon davranışı arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. Nanokompozitlerin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine takviye türü ve takviye oranlarının etkisi, yoğunluk, elektrik iletkenliği ve sertlik değerleri ölçülerek belirlenmiştir. İkinci adımda, en iyi iletkenlik, en iyi aşınma direnci ve en iyi kontak performansını sağlayan nanokompozitler fonksiyonel derecelendirilmiş elektrik kontak malzemelerinin üretiminde katman olarak kullanılmıştır. Sinterlenmiş Cu-grafen nanolevha nanokompozitlerinin elekrik iletkenliği 78.5-61.5 IACs aralığındadır. Cu-nanografit ve Cu-karbon nanotüp nanokompozitlerinin sertliği, Cu-grafen nanolevha nanokompozitlerinin sertliğinden daha düşük bulunmuştur. Bakır esaslı nanokompozitlerin aşınma direncinin takviye malzemesi olarak grafen nanolevha kullanıldığında önemli miktarda arttığı gözlemlenmiştir. Saf bakır ve Cu-karbon nanotüp numunelerle karşılaştırıldığında Cu-nanografit ve Cu-nanolevha nanokompozitleri yüksek iletkenlikleri ve kabul edilebililir aşınma direnci nedeniyle ark erozyon davranışı üzerinde önemli bir iyileşme göstermiştir. FDM'lerin mikroyapı ve özellikleri incelendiğinde katmanlı yapının FDM'lerin elektrik iletkenliği, sertliği, aşınma direnci ve ark erozyon özelliklerinde önemli iyileşmeler sağladığını ortaya koymuştur. FDM'lerin elektrik iletkenliği kalınlık boyunca 73 IACs ile 90 IACs arasında değişmiştir. FDM'lerin sertlik değerleri ise kalınlık boyunca 29 IACs ile 34 IACs arasında değişmiştir. Aşınma ve ark erozyon kayıpları iki ve üç katmanlı FGM kullanımı ile azalmıştır.