İleri kompozit malzemeler -...

29
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ MMM291 MALZEME BİLİMİ Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ Ofis Saatleri: Perşembe 14:00 – 16:00 [email protected], [email protected] Bursa Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri, Mimarlık ve Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

Upload: ledieu

Post on 30-May-2019

262 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

MMM291 MALZEME BİLİMİ

Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Ofis Saatleri: Perşembe 14:00 – 16:00 [email protected], [email protected]

Bursa Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri, Mimarlık ve Mühendislik Fakültesi,

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

Page 2: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Malzemeler

Metaller Polimerler Seramikler Kompozitler

Seramik Malzemeler

Camlar Kil ürünler Refrakterler Aşındırıcılar Çimento İleri

seramikler

Page 3: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Tarih Öncesi Devirler, o dönem insanlarının

kullandıkları araç ve gereçlere göre dönemlere

ayrılmıştır.

Taş Devrinde insanlar yaptıkları aletlerde

malzeme olarak taşı kullanmıştır. Maden

Devrinde ise insanlar buldukları madenlerden

yararlanarak o dönemlerde ihtiyaç duydukları

araçları yapmışlardır.

Tarih öncesi devirlerde doğal hammaddeler

kullanılmış ve o dönemlerde malzemelerin

şekillendirilmesi önemli bir yer tutmuştur.

Tarih Öncesi Devirler

Taş Devri

(M.Ö. 600000-M.Ö. 5000)

--- Kaba Taş

--- Yontma Taş

--- Cilalı Taş

Maden Devri

(M.Ö. 5000-M.Ö. 3200)

--- Bakır

--- Tunç

--- Demir

Taş insanoğlu tarafından yoğun olarak kullanılan ve devirlere ismini vermiş bir seramik malzemedir

Page 4: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

TAŞ DEVRİ

Flint ok uçları

Flint bıçaklar

Flint bir tür kuvarstır ve taş devrinde araç ve silah yapımında en

fazla kullanılan malzemedir.

Page 5: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Seramik ve camlar binlerce yıldır kullanıma sahip, oldukça kararlı ve uzun ömürlü malzemelerdir. Günümüzde de yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Uzay, havacılık ve elektronik sektörü gibi pek çok kritik uygulamada bu malzemelerin kullanıldığını görmekteyiz.

Taş en eski ve en kararlı yapı malzemesidir. Piramitlerin yaklaşık 5000 yıllık bir geçmişe sahip olduğu düşünülmektedir.

Page 6: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Metaller

Polimer ve elastomerler

Seramik ve camlar

Hibrit malzemeler

Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle

birlikte renkli

bölgelerde sunulmakta

olan malzemelerin geliştirilmesi

mümkün olmuştur.

Taş, bronz ve

demir çağlara ismini verecek

ölçüde etkili olmuştur tarihte.

Malzemelerin Tarihsel Gelişimi

Page 7: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Seramik kelimesi Yunanca «keramikos» kelimesinden gelmektedir. Seramik, en basit tarifiyle, “çok yüksek sıcaklıkta pişirilmiş toprak” demektir. Seramik malzemeler, metal ve metal olmayan elementler içeren, iyonik ve/veya kovalent bağ ile bağlı, inorganik kristalin malzemeler olarak da ifade edilebilmektedir. Seramiğin tarihi, uygarlık tarihi kadar eskidir. İlk seramiğin Milattan Önce 6000 yılında Anadolu’da üretildiği bilinmektedir. Çatalhöyük’teki kazılarda elde edilen seramik parçaları, aradan geçen 8000 yıl boyunca bozulmadan, günümüze ulaşmıştır. Bugün arkeologlar için, insanlık tarihi ile ilgili bilgilerin en önemli kaynakları da, seramik buluntularıdır. Binlerce asır bozulmadan günümüze gelen seramikler üzerindeki yazı, resim ve semboller sayesinde, geçmiş uygarlıkların yaşam tarzları ve kültürleri hakkında bilgi edinmek mümkün olmaktadır.

Page 8: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Seramiklerde bağlanma Çoğunlukla iyonik bağlanma görülür (örneğin CaF2), bazen ise kovalent bağlanma görülür (örneğin SiC). İyonik ve kovalent bağ birlikte de görülebilmektedir. Elektronegatiflikler arasındaki fark arttıkça % iyonik karakter artar

CaF2

SiC

Page 9: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Malzemelerin Özellikleri

Çok sünek

Kırılma Davranışı Orta derecede

sünek Kırılgan

% RA veya %EL : Büyük Orta Küçük

Sünek kırılma tercih edilir

Sünek : Kırılma öncesi uyarı verir

Kırılgan: Uyarı yok, aniden

kırılır

%RA : % alansal küçülme % EL : % uzama

Page 10: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Malzemelerin Özellikleri

Çok sünek

Kırılma Davranışı

Orta derecede

sünek Kırılgan Yüksek derecede sünek

kırılma davranışı sergileyen malzemelerde kopma

noktasına kadar süren bir boyun oluşumu söz konusudur.

Orta derecede sünek kırılma davranışı sergileyen

malzemelerde kısmi boyun oluşumu meydana gelir daha

sonra sünek kırılma gerçekleşir.

Kırılgan malzemelerde plastik deformasyon meydana

gelmeksizin gevrek kırılma gerçekleşir. SERAMİKLER kırılgan malzemelerdir.

% RA / %EL : Büyük Orta Küçük

Page 11: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Malzemelerin Özellikleri

Kırılma Davranışı

Metaller sünek kırılma davranışı sergiler.

Seramikler gevrek kırılma davranışı gösterir.

Polimerler hem gevrek hem sünek kırıma davranışı gösterebilir türüne bağlı olarak.

(a) Alüminyumda çanak-koni kırılması

(b) seramikte gevrek kırılma (b)

Page 12: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Seramik Malzemeler

İleri Seramikler Geleneksel Seramikler

İleri seramiklerin üretiminde

sentetik olarak üretilmiş saf tozlar

ya da doğada bulunan ancak

doğadan alındıktan sonra

uygulanan bazı özel işlemler

sonucunda safsızlığı yüksek hale

getirilen seramik tozlar

kullanılmaktadır.

Geleneksel seramiklerin üretiminde doğal hammaddeler kullanılır.

Bunlar kullanım öncesinde bazı ön işlemlerden geçirilip safsızlık oranı

düşürülebilmektedir, uygulama alanına bağlı olarak.

Page 13: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Seramikler

Uygulama alanına bağlı olarak seramik malzemelerin sınıflandırılması

Seramik Malzemeler

İleri Seramikler

Yapısal Seramikler

Biyoseramikler

Otomotiv sektöründe

kullanılan seramikler

Nükleer seramikler

Aşınmaya karşı dirençli

seramikler (triboloji)

Fonksiyonel Seramikler

Elektronik altlıklar

Dielektrik, piezoelektrik

seramikler

Magnetik seramikler

Optik seramikler

İletken seramikler

Geleneksel Seramikler

Sağlık gereçleri

(lavabo, klozet, vb.)

Çimento

Aşındırıcılar

Refrakterler

Karolar (yer, duvar, vb)

Yapısal kil ürünler (tuğla,

kiremit, vb.)

Page 14: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Geleneksel Seramikler

Page 15: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Geleneksel Seramikler

Page 16: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Geleneksel Seramikler

Kil borular diğer malzemelere oranla daha uzun ömürlü

olmaktadır.

Page 17: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Geleneksel Seramikler

İzolasyon tuğlaları

Refrakter tuğlalar

Page 19: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Geleneksel Seramikler

Klasik cam ürünler de geleneksel seramikler grubunda yer almaktadır

www.tripadvisor.com Glass sink cabinets in the bathroom

www.aarticommercial.com/products.php

Laminated Windscreen Glass

http://freshome.com http://www.ifjk.org

Temperlenmiş cam masa

Isıya dayanıklı cam ürünler

Page 20: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Geleneksel Seramikler Klasik cam ürünler de geleneksel seramikler grubunda yer almaktadır

www.toxel.com Glass Bathtub

http://www.wickedreport.com Hirom Glass Violin is a product of Hario Glass Co. Ltd., Japan. And also, The world’s first hand made

glass violin.

www.whitersstreetglass.com.au Glass splashbacks

http://worlds-interior-design.blogspot.com Wall-to-wall glass windows

http://freshome.com Superdurable tempered glass

Page 21: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

Seramik filtre Köpük seramik ergiyik metal filtreleri

Seramik bıçak Seramik izolasyon malzemeleri

Page 22: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

Ceramic Fiber Products

Ceramic fittings

Ceramic faucet valves with superior wear resistance and sealing performance.

Ceramics are used in various textile machines as guide parts, thread processing nozzles, oiling nozzles, rollers and twister parts. Cutting and wear-resistant parts Alumina Ceramic Pipe Lining

Page 23: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

http://aluminatechnologies.com/products.php

Page 24: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

Ceramic seal rings, axial bearings and radial bearings ensure highly reliable operation and long service life wherever fluids are pumped or gas is compressed.

Ball Heads Cup Inserts. For inserting into the acetabular cup

Knee Joint Components. Improved quality of life, reduce wear and minimize the risk of allergies.

High temperature wear resistance industrial zirconia advanced ceramic insulator products

Page 25: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

With its extensive material range and continuously growing production expertise in the field of ceramic components for textile processing,

Biocompatible ceramic parts for drug-delivery systems.

Sheer Veneers ZrO2-metal free

restorations

Page 26: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

Bearing Rollers made from Silicon Nitride

In engine design or exhaust systems, in liquid or gas circuits – automotive industry demands on seal rings, bearings and sealing technology are especially high. Technical ceramics ensure wear resistance, temperature resistance and stability in these aggressive environments.

Ceramic gas nozzles made of silicon nitride

Ceramic rollers

Page 27: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

Inserts from CeramTec's latest generation of ceramic cutting materials. Designed specifically for high-performance machining of cast iron materials.

The proven performance standard for efficient machining with indexable inserts made of ceramic cutting materials.

CBN indexable inserts (polycrystalline cubic boron nitride) for efficient machining of cast iron materials and sintered steels for turning, milling, boring and grooving.

Whether filtration, galvanization, water heating or soil analysis; fields of application such as the chemicals industry, laboratories, electronics and electrical engineering, environmental technology or foundry technology

Page 28: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

İleri Seramikler

Page 29: İleri Kompozit Malzemeler - depo.btu.edu.trdepo.btu.edu.tr/dosyalar/metalurji/Dosyalar/Ayse_Kalemtas_Malzeme_Bilimi_X8.pdf · Termokimya ve polimer kimyasının gelişmesiyle birlikte

Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

SORULAR