Bu çalışmada, ağırlıkça %0.1, %0.3 ve %0.5 oranında grafen nanotabaka (GNT) takviyeli alüminyum (Al) matrisli kompozitler toz metalurjisi metoduyla üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin deneysel yoğunluğu, çekme dayanımı, aşınma oranısırasıyla; Arşimet yoğunluk ölçüm kitiyle, üniversal test makinasıyla ve pin-on disk aşınma deney tertibatıylagerçekleştirilmiştir. Kompozitlerin mikroyapısı, taramalı elektron mikroskobu ve x-ışını kırınımı cihazıyla incelenmiştir. Testsonuçlarına göre; en iyi deneysel yoğunluk (2.52 g/cm3), çekme dayanımı (118.6 MPa) ve aşınma oranı (12x10-5 mm3/(Nm))Al-%0.1GNT kompozit yapıda elde edilmiştir. Bu katkı oranından sonra (ağırlıkça %0.1) ise grafenin opaklanması sebebiyle kompozitin mekanik özellikleri ve aşınma direnci kötüleşmiştir.  

Keywords - Toz metalurjisi, kompozit malzeme, alüminyum, grafen, mikroyapı

[1] MC. Şenel, M. Gürbüz ve E. Koç, “Grafen takviyeli alüminyum matrisli yeni nesil kompozitler,” Mühendis ve Makine Dergisi, cilt 56, sayı 669, s.36-47, 2015.
[2] MC. Şenel, M. Gürbüz, and E. Koç, “Fabrication and Characterization of SiC and Si3N4 Aluminum Matrix Composites,” Universal Journal of Materials Science, vol.5, no.4, p.95-101, 2017.
[3] Tabandeh-Khorshid, M.,Omrani, E., Menezes, P.L., Rohatgi, P.K. 2016b. Tribological performance of self-lubricating aluminum matrix nanocomposites: role of graphene nanoplatelets. Engineering Science and Technology an International Journal, 19, 463-469.
[4] W. Tian, S. Li, B. Wang, X. Chen, J. Liu, and M. Yu, “Graphenereinforced aluminum matrix composites prepared by spark plasma sintering,” International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, vol.23, no.6, p.723-729, 2016.
[5] SJ. Niteesh Kumar, R. Keshavamurthy, MR. Haseebuddin, and PG. Koppad, “Mechanical properties of aluminium-graphene composite synthesized by powder metallurgy and hot extrusion,” Transactions of the Indian Institute of Metals, vol.70, no.3, p.605–613, 2017.
[6] J. Liu, U. Khan, J. Coleman, B. Fernandez, P. Rodriguez, S. Naher, and D. Brabazon, “Graphene oxide and graphene nanosheet reinforced aluminium matrix composites-powder synthesis and prepared composite characteristics,” Materials and Design, no.94, p.87–94, 2016.
[7] W. Zhai, X. Shi, M. Wang, Z. Xu, J. Yao, S. Song, Y. Wang, and Q. Zhang, “Effect of graphene nanoplate addition on the tribological
performance of Ni3Al matrix composites,” Journal of Composite Materials, vol.48, no.30, p.3727-3733, 2014.
[8] İ. Şahin, “Alüminyum matrisli kompozit malzemelerin matkap ile delinmesi konusunda yapılan çalışmaların incelenmesi,” Mühendis ve Makina Dergisi, cilt55, sayı649, s.9-16, 2014.
[9] M. Gürbüz, MC. Şenel, and E. Koç, “The effect of sintering temperature, time and graphene addition on the mechanical properties and microstructure of aluminum composites,” Journal of Composite Materials, vol.52, no.4, p.553-563, 2018.
[10] AA. Cerit, NB. Karamış, F. Nair, and K. Yıldızlı, “Effect of reinforcement particle size and volume fraction on wear behaviour of metal matrix composites,” Tribology in Industry, vol.30, no.3-4, p.31-36, 2008.
[11] MB. Karamış, AA. Cerit, B. Selçuk, and F. Nair, “The effect of different ceramics size and volume fraction on wear behavior of Al matrix composites (for automobile cam material),” Wear, no.289, p.73-81, 2012.