Metalik-intermetalik laminat (Mil) kompozit üretimi

Abstract

METALİK-İNTERMETALİK LAMİNAT (MİL)KOMPOZİT ÜRETİMİSinan YILDIZÖZETAnahtar Kelimeler: Laminat Kompozit, İntermetalik, Difüzyon, Kırılma tokluğuBu çalışmanın amacı, hafif ve yüksek performanslı yapısal uygulamalar için yüksekspesifik mukavemetli, yüksek tokluklu ve yüksek sertlikte bir malzeme üretmektir.Bu tür uygulamalar için halen monolitik titanyum aktif olarak kullanılmakla beraber,yüksek üretim maliyetleri onun büyük ölçüde kullanılmasını sınırlandırmaktadır. Ti-Al3Ti laminat sistemi monolitik titanyumdan ve diğer laminat sistemlerden dahadüşük bir yoğunlukta yüksek mukavemet, tokluk ve sertlik özelliklerine aynı andasahiptir. Dahası, alüminyum titanyuma göre nispeten ucuz olduğundan, Ti-Al3Tisistemi ekonomik olarak monolitik titanyumdan çok daha caziptir. MİL kompozitleriyüksek sıcaklık ve basınç altında kontrollü bir reaksiyon yardımı ile yeni bir tekadımlı proses ile elementel aluminyum ve titanyum folyolarından üretilmektedir. Buüretim prosesi açık havada gerçekleşir ve tam yoğun bir laminat kompozit verir.Orijinal titanyum ve alüminyum folyolarının kalınlıkları alüminyum folyonun komşutitanyum tabakaları ile reaksiyona girerek tamamen tükeneceği şekilde seçilir. Bu türbir tabaka dizisi Al3Ti ve Ti'den ibaret değişen tabaka yapılı bir kompozit meydanagetirir ve son üründeki tabakaların kalınlığı başlangıç Ti ve Al folyolarınınkalınlıklarına bağlıdır.

FABRICATION OF METALLIC INTERMETALLIC LAMINATE(MIL) COMPOSITESSinan YILDIZSUMMARYKey Words: Laminate composite, Intermetallic, Diffusion, Fracture toughnessThe goal of this work is to produce a material with high specific strength, toughnessand stiffness for light weight and high performance structural applications. Whilemonolithic titanium is currently being actively used in these applications, highproduction costs limit its widespread use. Ti-Al3Ti laminate system posseses acombination of high strenth, toughness and stiffness at a lower density thanmonolithic titanium or other laminate systems. Further, since aluminum is relativelyinexpensive compared to titanium, the Ti-Al3Ti system is economically moreattractive than monolithic titanium. MIL composites have been produced fromelemental titanium and aluminum foils by a novel one-step process utilizing acontrolled reaction at elevated temperature and pressure. This fabrication process isperformed in open air and produces a fully dense laminate composite. The thicknessof the original titanium and aluminum foils is chosen to ensure that the entirealuminum layer is consumed upon reaction with adjacent titanium layers. Such alayering scheme results in a composite with alternate layers of Al3Ti and residual Tiand the thickness of the final layers are dependent upon the thickness of the originalTi and Al foils.