Toz Metalürjisi Yöntemi ile Üretilen Cu-Sn/Ni Kompozitinin Elektriksel İletkenliğine Isıl İşlemin Etkileri

Yıl 2020, Cilt: 9 Sayı: 3, 1437 - 1448, 26.09.2020

Tülay Yıldız , Nida Katı , Nafiz Bozkurt

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.768248

Cited By: 1

Öz

Bu çalışmada, Cu-Sn alaşımına % 3 oranında Ni elementi ilave edilerek farklı sıcaklık ve basınçta, sabit sürede sıcak presleme yöntemi ile yeni matris malzemeler üretilmiştir. Cu ve alaşımları elektrik kontak malzemesi olarak geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu amaçla, Cu alaşımlarına ergime derecesi yüksek metal partikülleri ilave edilmiştir. Daha sonra ısıl işlem uygulanarak, üretilen malzemenin mekanik özellikleri arttırılmıştır. Böylece, malzemenin yüksek mukavemetli elektrik kontaklarında kullanılabilirliği araştırılmıştır. Elektrik kontaklarında gerçekleşen "aç-kapa" işlemleri ve ortaya çıkan arklar, pekleşme etkisi ve yeniden kristalleşme özelliklerini meydana getirmektedir. Bu etkiler göz önüne alınarak, çalışmamızda üretilen numuneler, pekleşme ve yeniden kristalleşme ısıl işlemlerine tabi tutulmuştur. Bu ısıl işlemlerin üretilen malzemelere ait mikroyapı, sertlik ve elektriksel iletkenlik özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Yüzde iletkenlik, bütün numunelerde %50 değerinin üzerinde elde edilmiş ve üretilen kompozitin iletken malzeme olarak sorunsuz bir şekilde kullanılabilir olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Cu/Sn, Ni, Sıcak Presleme, Isıl işlem, Elektrik İletkenliği

Destekleyen Kurum

Fırat Üniversitesi

Proje Numarası

TEF.17.01

Kaynakça

• [1] “Wire manufacturing and free sintering with NEXT®.” [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/292870049_Wire_manufacturing_and_free_sintering_with_NEXTR. [Accessed: 08-Jul-2020].
• [2] “Hot Consolidation of Powders & Particulates.” [Online]. Available: https://www.techstreet.com/standards/hot-consolidation-of-powders-particulates?product_id=1910910. [Accessed: 08-Jul-2020].
• [3] W. Zeng, J. Xie, D. Zhou, Z. Fu, D. Zhang, and E. J. Lavernia, “Bulk Cu-NbC nanocomposites with high strength and high electrical conductivity,” J. Alloys Compd., vol. 745, pp. 55–62, 2018.
• [4] G. Ghosh, J. Miyake, and M. E. Fine, “The systems-based design of high-strength, high-conductivity alloys,” JOM, vol. 49, no. 3. Minerals, Metals and Materials Society, pp. 56–60, 1997.
• [5] “On the Influence of Temperature on the Electric Conducting-Power of Alloys,” 1863. [Online]. Available: https://www.amazon.com/Influence-Temperature-Conducting-Power-Philosophical-Transactions/dp/B01AGVP336. [Accessed: 08-Jul-2020].
• [6] Mustafa Güven Gök, “B2O3 Katkılı Kontak Malzemesi Üretimi Ve Özelliklerinin Araştırılması,” Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010.
• [7] Bülent Bostan, “Alüminyum-Karbon Tozlarından Mekanik Alaşımlama ve Sonrası işlemlerle Al4C3 Sentezlenmesi,” Gazi Üniversitesi, 2003.
• [8] C. Suryanarayana, “Mechanical alloying and milling,” Progress in Materials Science, vol. 46, no. 1–2. Pergamon, pp. 1–184, 01-Jan-2001.
• [9] Ö. Güler and E. Evin, “The investigation of contact performance of oxide reinforced copper composite via mechanical alloying,” J. Mater. Process. Technol., vol. 209, no. 3, pp. 1286–1290, Feb. 2009.
• [10] Ö. Güler, “Oksit Takviyeli Bakır Kompozitin Mekanik Alaşımlama Yöntemi ile Üretilmesi ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi,” Fırat Üniversitesi, 2006.
• [11] İbrahim Altınsoy, “Alümina Takviyeli Bakır Kompozitlerin Üretimi ve Karakterizasyonu,” Sakarya Üniversitesi, 2009.
• [12] H. i Bakan, “Toz Metalurjisi Yöntemi ile Üretilen Cu-%25 Cr Elektrik Kontak Malzemesinin Sinterleme Davranışlarının İncelenmesi,” İstanbul Teknik Üniversitesi, 1999.
• [13] A. K. Gür, T. Yıldız, and N. Bozkurt, “85/15 Bronz Kompozitinde Ni İlavesinin Üretim Parametrelerinde Elektriksel İletkenliğe Etkisi,” DÜMF Mühendislik Derg., vol. 10, no. 3, pp. 981–988, 2019.
• [14] M. López, D. Corredor, C. Camurri, V. Vergara, and J. Jiménez, “Performance and characterization of dispersion strengthened Cu–TiB2 composite for electrical use,” Mater. Charact., vol. 55, no. 4–5, pp. 252–262, Nov. 2005.
• [15] C. Wieser, W. Hügel, S. Martin, J. Freudenberger, and A. Leineweber, “Stabilization of the ζ-Cu10Sn3 Phase by Ni at Soldering-Relevant Temperatures,” J. Electron. Mater., vol. 49, no. 6, pp. 3609–3623, 2020.
• [16] William D. Callister, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği (Materials Science and Engineering). John Wiley & Sons, Inc., 2003.