SERAMİK MATRİKSLİ KOMPOZİTLER
-
Upload
eduardo-acunia -
Category
Documents
-
view
239 -
download
0
Transcript of SERAMİK MATRİKSLİ KOMPOZİTLER
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
1/61
1/95
SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
(SMK)
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
2/61
2/95
Seramik Trleri
Camlar
Geleneksel seramikler-kil
easl
Mhendislik Seramikleri
imento ve Beton
Kayalar ve Mineraller
Seramik Kompozitler
Kovalent veya iyonik
interatomik ba yaps
Genelde bileiklerdir
Youn olarak oksitlerdirler
Yeni MhendislikSeramikleri karbrler,nitrrler ve brrler veoksitlerdir.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
3/61
3/95
Kaya, ta en eski yapmalzemelerindendir.
(ok dayankldrlar)- Piramitler ve kale surlar
ok ucuzdurlar
Kireta(CaCO3)
Kumta(SiO2)
Granit (alminasilikatlar)
Gevrek seramiklere benzer
davran sergilerlerSadece basma yklerindekullanlrlar
Doal seramik Malzemeler
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
4/61
4/95
Mhendisleri ve bilim adamlarn endieye sevk eden akma gstermeden (metallerdeakma balarsa malzeme servisten alnr) krlmalardr.Plastik deformasyon gstermeden hasara urarlarok kk yapsal hatalar ani krlmalara yol aarlar
Seramikler ok gevrektir: KIC= 1 - 12 MPam1/2aralnda (rnek: Al alamlar: KIC 25 -50 MPam1/2)
metallerden ok daha yksek elastik modlok yksek basma gerilmesi genelde basma gerilmesi ekme gerilmesinden ok dahayksek.ok yksek sertlik
ok yksek anma dayanmDk younluk deerleri
Tipik zellikler
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
5/61
5/95
Yksek ergime derecelerinden dolay ok iyi srnmedirenci
Genellikle dk younluk deeri gsterirler.
Bylece yksek spesifik modl gsterirler.
Mkemmel anma dayanm ( ok yksek basmagerilmesi ve sertlikten dolay
Kimyasal etkilere kar yksek diren
Oksitler bir daha oksitlenemez
Yksek ergime derecesi, kimyasal olarak inert
olmalar, yksek sertlik ve dk krlma mukavemetibu malzemelerin bileenler haline retilmesinizorlatrr.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
6/61
6/95
BNBoron Nitrr
ZrO2Zirkonya
Si3N4Silisyum Nitrr
SiCSilisyum Karbr
Kesici takmlar,Kalplar,
Anmaya dayanklparalar ve kaplamalar,Oksidasyon bariyerleri,Yatak yzeyleri,Yksek scaklk bileenleri,
Trbin paralar,HP implantlar,Zrh malzemeleri,Radyasyon kalkan.
Al2O3Alumina
Uygulamalareramik
MhendislikSeramikleri
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
7/61
7/95
SMK malzemelerle ilgili almalar 1970 li yllarda balam.
N. E. Claussen 1976 da Al2O3 iine % 15 tetragonal ZrO2 ilavesi sonucunda dnmtoklamasn ispatlamtr.
Malzeme
Mukavemet
(MPa)
Kr. Tokluu,Kc(MPam1/2)
Termal ok Direnci,Kc (DT C)
SiO2 esasl (Borosilikat) 70 0.5 300
Al2O3 350-700 4 225
B4C 350 4 225
ZrO2 (tamamen kararl) 140-350 2.5 225
Si3N4(Scak preslenmi) 700-860 5 450
ZrO2 (ksmen kararl) 1400 6 450
Al2O3(hacimce %10 ZrO2) 700 8 900
Al2O3 (hacimce % 30 BN) 350 6-9 500
B4C (hacimce % 50 C) 200 3.5 1100
Cam-SiC fiber kompoziti 350 7 900
Tablo 4.1 de eitli seramik kompozitlerin zellikleri
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
8/61
8/95
Termal ok direnleri zayf ve gevrekmalzemeler. Kullanmlar kstlanmtr.
Herhangi bir mikroatlak veya yapsal
kusur, bu malzemelerde atlak hznnsesten daha yksek hzlarda yaylmasnave ilerlemesine sebebiyet verir
Son yllardaki almalar seramikkompozitlerin zellikle termal ok
dayanmlarn ve krlma tokluklarnykseltmek. ekil. Tek ynl karbon fiberleri ile takviye
edilen borosilikat matriksli bir seramik kompozit
malzemede fiber hacim orannn bir fonksiyonuolarak Young modlnn deiimi
0
100
200
300
0 20 40 60 80
Fiber Hacim Oran, %
YoungM
odl
,GPa
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
9/61
9/95
Tablo. SiC wisker takviyeli seramik matriksli kompozitlerin mekanik zellikleri.
Takviye
(% Hacim)
Matriks
Malzemesi
Krlma mukave-
meti (MPa)
Krlma Tok
Luu (MPam)
Test Scakl
(oC)
15 Al2O3 652 4.6 25
0 Al2O3 150 4.3 25
30 Al2O3 680 8.7 25
40 Al2O3 850 6.2 25
40 Al2O3 680 6.4 1000
40 Al2O3 610 8.7 1200
0 Mllit 201 2.45 25
30 Mllit 386 3.52 25
0 ZrO2 1150 6 25
30 ZrO2 600 11 25
0 MoSi2 150 5.3 25
20 MoSi2 310 8.2 25
0 Si3N4 662 7.1 25
30 Si3N4 450 10.5 25
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
10/61
10/95
Seramikler ve seramik kompozitler, yksek teknoloji malzemeleri, ileri malzemelerveya ince seramikler olarak da isimlendirilmektedirler. Bu malzemelerin en nemlistnlkleri aadaki gibidir.- Yksek scaklk mukavemeti.- Nisbeten dk younluk.
- Yksek elastik modl.- Dk termal genleme katsays ve iletkenlik- Korozyon ve oksidasyona kar yksek diren.- Anma ve erozyon direnci.- Yksek sertlik.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
11/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
12/61
12/95
Tablo. Seilmi baz seramik malzemelerde SiC fiber takviyesinin zelliklere etkisi
Malzeme
Eme mukavemeti Krlma Tokluu
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
13/61
13/95
Fiber takviyeli cam seramik
0 5 10 15 20 25
TOKLUK, (MN/m3/2
)
Scak preslenmi Si3N4
Sinterlenmi Si3N4
Sinterlenmi SiC
Scak preslenmiSiC
ZrO2
ZrO2/Al2O3
a)
0 500 1000 1500 2000 2500
Scak preslenmi Si3N4
Sinterlenmi Si3N4
Sinterlenmi SiC
Scak preslenmi SiC
ZrO2
ZrO2/Al2O3
Fiber takviyeli cam seramik
EME MUKAVEMET (MN/m2)b)
ekil. Baz seramik ve seramik kompozitlerin a) tokluk ve b) eme mukavemetleri.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
14/61
14/95
Kompozit
Takviye
(% hac.)
ekmeMuk.
(MNm-2)
Elastik
Mod.
(GNm-2)
Kc(MNm-3/2)
Krlma
i (Kjm)
Borosilikat cam/Cf 39
58
711
680
127
275
-
-
5
5
Borosilikatcam/SiCf
50 840 120 18.9 -
Borosilikat cam
(philips)/SiCf
47 1300 - 26 50
LAS cam
seramik/SiCf
50 600 140 17 -
Cam
seramik/Al2O3f
55 250 - 7 1
Al2O3
matriks/SiCw
30 650 375 9.5 -
Si3N4
matriks/SiCw
30 900 - 6.5 -
Tablo. Baz nemli seramik kompozit sistemlerinde deiik takviye malzemelerinin,mukavemet, elastik modl, krlma tokluu ve krlma ii zelliklerine etkisi.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
15/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
16/61
16/95
Yk transferi srekli fiber takviyeli kompozitmalzemelerde etkin.
Yk transferi ile tokluun arttrlmasnntemel prensibi matriksin hasara uramasannda ykn fiberler tarafndantanmasdr.
4
6
8
10
0 10 20 30 40
SiC wisker hacim oran, %
KrlmaTo
kluuMPa1/2
ekil. SiC wisker ilavesi ile alminanntokluunun art.
Yk (Modl) Transferi
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
17/61
17/95
ekil. Takviyesiz seramik ve C fiber takviyeli SMK malzemelerde
hasar ekilleri.
Gerilme
Genleme
Srekli fiber takviyeli SMK
Takviyesiz
seramik
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
18/61
18/95
Seramik matriks iine daha snek fiberler ilave edilir.
atlan enerjisi snek fibelere iletilir.
Snek fiberler atlak ucunda bir plastik deformasyon zonu oluturup atlan ilerlemesiniengellerler.
Metal fiber takviyeli seramikler (ok yksek scaklklarda kullanlamama durumu szkonusu)
Snek Fiberlerle Toklama
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
19/61
19/95
Takviye olarak genelde partikl veya ksa fiber (Whisker) Partikl boyutu ve hacmi iyiayarlanmal.atlak partikllere ulatnda partikl kramayp yn deitirirse enerjisi azalr.
Takviye fazlarnn matriksten daha yksek mukavemet, elastik modl ve toklua sahipolmas gerekir.
atlak ilerlemesi ve atlantakviye partiklleri ile ynnndeimesi
atlak Saptrma
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
20/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
21/6121/95
Dnm toklamas (transformation toughening)Yksek elastik zorlamalarda kararsz olan bir seramik malzeme gerekir.Polimorfik dnmlerde yar kararl ve kararl fazlar oluturur.
Bu fazlar gerilme altnda daha snek bir baka faza dnr. En ok bilinen seramikmalzeme Zirkonya dr.
Genelde oksit seramikler iine az miktarda ZrO2 ilave edilir. Zirkonyann yksek scaklktakiyaps tetragonal dir.
Tetragonal (t-ZrO2) yapda monoklinik (m-ZrO2) yapya gre atom younluu daha fazladr.
Daha yksek tokluk vardr.
Dnm Toklamas
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
22/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
23/61
23/95
ZrO2+ (Y2O3, CaO, MgO,...)
atlak ucunda stress
ZrO2(t) ZrO2(m)
Hacim art=> atlan kapanmas
PSZ: Tetragonal faznkeltilerinin kbik matriks iinde
dalm.
% 10 ZrO2 takviye edilmi Al2O3 SMKkompozitinin SEM yaps. Geri salml
elektronlarla alnan grnt. Beyazpartikl noktalar ZrO2.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
24/61
24/95
ZrO2-Y2O3 faz diyagram ve ilgili fazlar
ekil. Dnm toklamas proseszonu. ZrO2 zonunda snekyapdan dolay atlak enerjisiabsorbe edilir.
Zayf zon
Tok
zon
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
25/61
25/95
ekil. a) Mgo-t-ZrO2 nin TEM yaps, b) Y2O3-t-ZrO2 nin SEM yaps, c) Y2O3-t-ZrO2 nin (b deki)SEM yksek bytmeli yaps.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
26/61
26/95
Gerilme(GPa)
Krlma Tokluu (MPa.m1/2)
ZrO2 ile toklatrlm baz seramiklerde gerilme-krlma tokluu ilikisi. Erilerdeki maksimumblgeler, mukavemetin dnmden dolay krlgan seramik davrantan snek malzemedavranna geiinden dolaydr.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
27/61
27/95
KrlmaTokluu
(MPa.m
1/2)
atlak Almas (mm)
ekil. Farkl seramik malzemelerin R-Erisi davran. Deney kompakt numunelerin ekmeyk ile test edilmesi ile yaplmtr.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
28/61
28/95
SMK matrikste kontroll olarak atlak oluturur.Kresel atlak ilerleyen sivri ulu atla kreltir.Yksek scaklktan soumada faz dnmnde ani soumada bzlme meydana gelir.
Bzlme matriks iinde kk kresel atlaklar meydana getirir.Kresel grafitli dkme demirlerin (KGDD) lamel grafitli dkme demirlere (LGDD) gretokluunun yksek olmas prensibine benzer,Kresel mikro atlaklar atlak enerjisini absorblar
Mikroatlak Toklamas
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
29/61
29/95
Mikroatlak toklamas
a
s
a
atlak
/2c
ekil. SMK malzemelerde bir mikroatlanilerleyen atla durdurmas.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
30/61
30/95
Mikroatlak mekanizmas ile
toklama dnm toklamaskadar etkili deildir.atlak boyutu ok kritik birparametredir.
atlak boyunun ok kk veok byk olduu yaplarda
yksek ekme gerilmesimeydana gelmekte ve krlmatokluu dmektedir.
Mikroatlak zonu
Kontroll atlak yok
Malzeme doasn-dangelen atlak
Partikl boyutu
KrlmaTokluu
Krlma tokluu partikl boyutunun art ile artar. Ancakpartikl boyutu malzeme doasndan dolay oluanmikroatlak boyutunu amamaldr.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
31/61
31/95
(a) Kprlenmesi
Kuvvetli fiber-matriks ba mukavemetinin olduu kompozitte atlak fiberleri de keserekilerler. Matriks snek dahi olsa ar zorlama ve plastik deformasyondan dolay atlakkolay ilerler. Zayf fiber-matriks ba mukavemetli varsa atlak fiber matriksarayzeyinde snmlenir. Matriks gevrek bile olsa atlak ilelemesi durdurulabilir.
(b) Srekli fiber takviyeli bir SMK malze-mede atlak (veya
fiber) kprlenmesi.
atlak/Fiber Kprlenmesi
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
32/61
32/95
ekil. a) Kuvvetli fiber-matriks ba mukavemetli SMK de atlak ilerlemesi. b) Zayffiber-matriks ba mukavemetli SMK dee atlak ilerlemesi.
a) b)
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
33/61
33/95
atlakalmas
Kaba taneli bir Al2O3 seramiinde bir tane tarafndan atlak kprlenmesi
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
34/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
35/61
35/95
SMK malzemelerde fiberler tokluk, ekme veeme mukavemetini arttrmak iin grevyapar.
Deformasyon esnasnda fiberlerin syrlmasenerjinin absorblanmasna yol aar ve toklukartar.
Fiber Syrlmas
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
36/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
37/61
37/95
Trbinler
Scak YaplarOptiklerZrhIs DeitiricilerBoru hatlar
Egzost NozlleriYatak malzemeleri
Endstriyel KalplarRoket rampalarScak Gaz FiltreleriFren Diskleri
SMK MALZEMELERN KULLANIM ALANLARI
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
38/61
38/95
Seramik Kompozitlerin Genel Uygulama Alanlar
SMK ler geleneksel mhendislik malzemelerine gre ok yksek scaklk zellikleri sergilerler.Yksek srnme zellikleri var. Dizel ve otomobil paralar, trbin kanatlar ve rotor olarakkullanmlar sz konusu.
SMK lerin termal ok direnci ve krlma tokluklar geliirse(Dizel motorlarnn alma scaklklar 700 C den 1100 C ye kabilecek ve motorunverimi % 50 orannda artacak)
Motor bileen kaplamalarnda ksmen kararl klnm zirkonya (PSZ) kullanlmakta.PSZ kaplamalarn termal genleme katsaylar dkme demirlere ok yakn.
nce PSZ kaplamalar, gnmzde birok dizel motoru paralarnda (yanma odas cidar,silindir gmlekleri ve silindir bal, egsoz blgesi) baaryla kullanlyor.Gaz trbin kanatlar Si3N4 SMK ise Nikel esasl sper alamlara oranla daha verimli alr.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
39/61
39/95
ekil. Yksek scaklk mazemeleri ve seramik kompozitlerin yksek scaklk mukavemetleri
HPSN: Scak preslenmi Si3N4RBSN: Reaksiyon bal Si3N4HPSC: Scak preslenmi SiC
a- SiC: Sinterlenmi SiCPSZ: Ksman Stabilize ZrO2
0
200
400
600
800
1000
0 400 800 1200 1600
Scaklk, oC
BurmaMukavemeti,MNm-2
nkonel
HPSN
Sialon
HPSiCPSZ
RBSiC
RBSN
a- SiC
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
40/61
40/95
Faktr rnek
Ergime Noktas (oC) TaC: 3985, HfN: 3385, ThO2: 3320
Ayrma Si3N4 3Si + 2N2(gaz)
MgO(kat)MgO(gaz) (1800 oC)
Faz Deiimi ZrO2(tet.) ZrO2(mono.) (1170 oC)
Plastik Deformasyon Almina Tane snr srnmesiveya dislokasyon ak (1100 oC)
evreyle Etkileim B2O3 + H2O2BO2(gaz)SiC + 2O2 SiO2 + CO2
Zehirlilik 1 mm den kk apl fiberler veTh, Be, U bileikleri
Masraf ve elde edilebilirlik Yksek masraf ve birok element
kstl olarak elde edilebilmekte
Tablo. Yksek scaklk seramiklerinin uygulamaya aktarlmasndaki baz glkler.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
41/61
41/95
Aranan zellik
Kullanm Yeri a H r E s(T) Kc s/r AE OK
Uzay Motor
Yksek hassasiyetli cihaz/metroloji
Yksek hassasiyetli makinaparalar
Roket motor bileenleri
Ayna Uygulamalar
Dolgu ve yatak malzemeleri
Hidrolik Turbo Makinalar
Tablo. Seramik kompozit malzemelerden aranan zellikler ve uygulama alanlar. a= DkTermal Genleme, H = Yksek Sertlik, r= Dk Younluk, E = Yksek Modl, s(T) = YksekScaklk Mukavemeti, Kc= Krlma Tokluu, s/r= Spesifik Mukavemet, AE = Yksek Anma ve
Erozyon Dayanm, OK = Oksidayon ve Korozyon Dayanm
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
42/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
43/61
43/95
Fonksiyon zellik UygulamaElektromagnetik
Dielektrik Entegre devre alt yzeyleri ve paketlemeleri,elektrik izolasyonu
Ferroelektrik KapasitrlerPiezoelektrik Osilatrler, transdserler (lc), jeneratr bujisiPiroelektrik Is sensrleriYar iletken Termistr, varistr ve stc elemanElektriksel iletken Elektrotlar
Magnetik Ferrit magnetler ve kayt kafalaryonik iletken Oksijen sensr, pH metreler, kat pil elektrotlar
Optik Optik younlatrc Optik fiberlerOptoelektrik Hafif valfler ve hafif hafza elementleriMekanik Anma Direnci aftlar, yataklar, contalar, iplik klavuzlar,
tesisileme hatlar ve kesici takmlarYksek mukavemet Basn sensrleriTermo-yapsal Motor bileenleri, kaynak nzlleri ve jiglerDk srtnme Kuru yatak ve hassas cihazlar
Kimyasal vebiyolojik
Korozyon direnci Kataliz tayclar, ak lerler, pompa ve valfbileenleri.
Kimyasal adsorbsiyon Gaz ve nem sensrleriBiyolojik uyum Suni di kkleri, kemikler ve eklemler
Termal-nkleer
Refrakterlik Endstriyel frnlar
Kzl tesi radyatr Termal izolasyon ve stclar
Termal iletkenlik Is deitiriciler ve entegre devre s yutucular
Radyasyon direnci Nkleer yutucular
Tablo. Seramik matriksli kompozitlerin ana fonksiyonlar, zellikleri ve uygulamalar.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
44/61
44/95
Seramik yataklar yalamaya gerek kalmadan yksek devirlerde alabilir. (Silisyum nitrresasl SMK deneme aamasnda. Nikel esasl alamlardan % 40 daha hafiftirler).
SMK kompozit imali 21. yzylda mit edilmektedir.Jet motorlarn alma scakl 1500 C ye ulaabilecek.Seramik motor bileen malzemeleri iinde en kullanl SiC takviyeli Lityum Alminyum Silikat(LAS) SMK ler.
SMK malzemeler uzay mekii kaplamalarnda kullanlmakta. Uzay mekii yzeylerininkaplanmas atmosfere giri ve klarda d yzeyde - 156 C ve 1650 C lik scaklk fark.(SiO2 iine ksa ve pul eklindeki grafit takviyesi)
Valflerde, contalarda, szdrmazlk gibi motor bileenlerinde pistonlarda, segman
kaplamalarnda,
SMK lar anmaya dayankl ideal malzemelerdir.PVD ve CVD ile makina takmlarnn kaplanmasnda, tekstil makinalarnda iplik geenmakaralarda ve iplik sarma makaralarnda, metal ekillendirme kalplarnda
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
45/61
45/95
ekil. Seramik bir dizel motorubileenleri.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
46/61
46/95
Kesici takmlarda en ok, SiC wisker takviyeli Al2O3Bu SMK malzemeler ok yksek hzlarda alabilir, karbrlere gre daha uzu sredayanabilirler ve % 60 daha ekonomikler.
Makina takmlarnn gnmzde yaklak % 15-20 i SMK kompoziterden yaplmtr.Bu alan iin en ok ilgi eken SMK; c-BN, Al2O3/TiC, Sialonlar (Si-Al-O-N) ve Al2O3/SiC fibertakviyeli kompozitlerdir.
Scak izostatik preslenmi Sialon kesme hz 2000 devir/Dk. (TiN kapl WC da 800 ,Al2O3/TiC iin 1000 devir/Dk.)
Kesici takmlarda aranan zellikler aadaki gibidir.a) Anmaya kar direncin fazla olmas,b) Yksek scaklkta sertliini koruyabilmesi vec) Tokluunun yksek olmasdr.
Kesici Takmlarda Kullanlan SMK Malzemeler
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
47/61
47/95
ekil. Kesici takmlarda kullanlan malzemelerin yksek scaklk sertlikleri, anma dayanmlarve tokluklar arasndaki iliki. (Sper sert alamlar WC ierirler. WC-Co ve WC-TaC-TiC-Coolmak zere iki eittirler)
Tokluk
Ykseks
caklksertlii,
(Anmadayanm)
Sinterlenmi elmas
Sinterlenmi CBN
Seramikler
Sper ince tozdansper sertalamlar
Sper sert
alamlar
Sermetler
Sinterlenmi yksekhz elikleri
Yksek hzelikleri
Kaplama tipi
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
48/61
48/95
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
S
ertlik
Karlatrmal Sertlik Tablosu
B4C
SiC
Al2O3
Borlanm elik
TiC-WC-Co sert metal
Yzeyi nitrrl elik
Martensit
Sert krom
Ostenitik elik
ekil. Deiik kesici takm malzemelerinin karlatrmalsertlik zellikleri
ekil. Al2O3 matriks SiCw
takviyeli SMK kesici
takmlar
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
49/61
49/95
SMK ler kat elektrolitlerin retilmesinde kullanlmakta. Kat elektrolitler O2iyonununtanmasna sebebiyet verir.Kat elektolitler O2 ieren sistemlerde termodinamik ve kinetik zelliklerin tesbiti amacylakullanlrlar.Kat elektrolitik seramik malzemeler kbik yapda olan ZrO2, HfO2, ThO2 ve CeO2 kat
kompozitler. Bu oksitlerden herhangi birine toprak alkali, nadir toprak alkali veya Y3iyonlar ihtiva eden elementler katlr ve O2 boluklarnn olumas salanr.Metalurjik uygulamalarda ksmen kakarl hale getirilmi ve iinde % 2.5-3 MgO bulunanseramik kompozitler ergimi metaller iin olduka elverili.Son yllarda iten yanmal motorlarn verimini arttrmak iin (hava-yakt oranndengelemek iin) Zirkonya bazl seramik kompozit sensrleri kullanlmaktadr.
SMK ler tb ve dicilikte de kullanlr Di dolgu ve ortopedik kemik yerine kullanlrlar HIP(seramik malzeme yallarda kemik yerine)
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
50/61
50/95
ekil. Sreksiz olarak takviye edilmi endstriyel kullanm alanlarna sahip SMKanmaya dayankl paralar.
% 75 SiC + % 15 Al2O3 + 10 15 % Al, SMK malzemeler en iyi kuru erozyon davran,amurumsu ortam anmas, kaymal anma, termal ok direnci, kimyasal ortamdayankll optimizasyonu salamaktadr.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
51/61
51/95
Karbon fiber takviyeli SiC SMK
trbin motor ateleyici. CVI ileretilmi (solda). SMK motor st
kapa ise sv infiltrasyon ileretilmi (sada)
Karbon fiber
takviyeli SiC SMK
scak gazsirklasyon fan. CVI
ile retilmi
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
52/61
52/95
Pompa szdrmaz contalar,szdrmaz o-ringlersinterlenmi SC denyaplmaktadr.
25 mm
Anmaya dayankl komponentler
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
53/61
53/95
Tanklarn d gvdleleri B4C gibi seramik ve SMK kompozit malzemelerden yaplmaktadr.arpma srasnda darbe enerjisi seramik zrhn krlmasna harcanmaktadr.
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
54/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
55/61
55/95
Gasturbins and Turbolader
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
56/61
56/95
helikopter ekzost
sistemleriSava ua ekzost
sistemleri Fzerampa ve yataklar
Ara& zrh
Uak gaz trbinlrinde
Hafif optik yaplarda
Uzay arac scak blgeleri
Nukleer Sistemlerde
C fiber takviyeli camlar uzay arave yaplarnda pencere alt
katmann oluturur,
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
57/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
58/61
58/95
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
59/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
60/61
-
8/10/2019 SERAMK MATRKSL KOMPOZTLER
61/61
Motor egzost uygulamalar iin Oksit-oksit SMK uygulamalar
Comanche
Cobra
Nozzle
Sea Hawk
RotocraftExhaust Systems
Fixed Wing Exhaust
Washed Surfaces
AV-8B Money Clip