Plazma daldırma iyon implantasyonu (PIII) yöntemi ile demir dışı metallerin nitrürlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÖKÇE MEHMET GENÇER

Danışman: SÜLEYMAN KARADENİZ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Plazma daldırma iyon implantasyonu (PIII), metallerin mekanik ve kimyasal yüzey özelliklerini modifiye etmek için geliştirilmiş, konvansiyonel ışın huzmesi iyon implantasyonu gibi, malzemelerin yüzeye yakın bölgesine aşılanmış enerji yüklü iyonları kullanır. PIII'da numune plazma ile sarılır ve negatif yüksek gerilim darbelerine maruz bırakılır. Elektrik alanı boyunca iyonlar (çoğunlukla azot iyonları), ivmelendirilerek numune yüzeyine aşılanırlar. PIII işleminin sağladığı en büyük kolaylıklardan biri, iyon ışınını ve numuneyi elle hareket ettirmeye gerek kalmadan aşılamanın numunenin her tarafında (numune tutucu ile temas eden kısmı hariç) eş zamanlı olarak gerçekleşmesidir.Yapılan bu çalışmada sahip olduğu özellikler nedeniyle son yıllarda pek çok alanda ve özellikle de protez malzemesi olması nedeniyle sağlık endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ancak zayıf yüzey sertliği ve aşınma direncinden dolayı makina mühendisliğindeki kullanımları düşük olan Ti6Al4V alaşımının PIII yöntemi ile azot plazması içerisinde işlem görmüş yüzey ve yüzey altı tabakaların taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını difraksiyonu analizleri (XRD) yapılmış, yüzeyde gelişen tabakaların mikroyapıları ve aşınma davranışları incelenmiştir.XRD analizi sonucunda Tİ6Al4V alaşımının yüzeyinde sıcaklık ve işlem süresiyle doğru orantılı olarak artan TiN ve Ti2N tabakalarının oluştuğu tespit edilmiş bu tabakalar SEM analizleri ve mikroyapı resimleri tarafından da desteklenmiştir. Bu çalışmada oluşan en kalın tabakanın işlem sıcaklığının en fazla yükseldiği 12. deney grubunda olduğu görülmüştür. Pin-on disk aşınma cihazında yapılan aşınma testi sonucunda, PIII işleminde frekans ve darbe süresinin arttırılmasının aşınma direncini arttırdığı saptanmıştır.