Karakterizasyon Laboratuvarı (S-203)

Karakterizasyon laboratuarı, İTÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü’nün partikül malzemeler çalışma grubunun en önemli laboratuarlarından biridir. Bu laboratuvarda metalik, seramik ve kompozit esaslı her türlü tozun yanı sıra, şekillendirilmiş ve sinterlenmiş malzemelerin de karakterizasyon çalışmaları yapılmaktadır. Şu anda bu laboratuvarlarda her türlü partikül malzemenin boyut dağılımı için (20 nm - 2000 µm aralığında) lazer partikül boyut ölçüm cihazı, partikül ve bulk malzemelerin gerçek yoğunluğunu (true density), yüzey alanı (BET) ölçmek için He gaz piknometresi, fiziksel ve kimyasal soğurma ölçümleri için autosorb cihazı, yine partikül malzemelerin yığma yoğunlukları (tap density) ölçmek için yığma yoğunluğu ölçüm cihazı ve gerek partikül boyut ölçümü için, gerekse homojen bir partikül boyutuna sahip toz karışımlarını hazırlamak için numune örnekleme cihazı, ayrıca partikül ve sinterlenmiş malzemelerin mikroskobik yapılarını incelemek için görüntü analiz sistemiyle beraber 1000x büyütmeye çıkabilen bir optik metal mikroskobu ve özellikle sinterlenmiş ürünlerin mikrosertlik ölçümlerinin yapıldığı bir adet 2 kg maksimum yükle çalışabilen bir mikrosertlik ölçüm cihazı bulunmaktadır. Bu cihazlar hem bilimsel çalışmalara hem de sanayi kuruluşlarına hizmet vermektedir.

Cihazlar

Malvern™ Mastersizer Partikül Boyut Analiz Cihazı, Quanthachrome™ Autosorb Yüzey Alanı ve Porozite Ölçüm Cihazı, Quantachrome™ Piknometre, Nikon™ Eclipse Optik Mikroskop, Shimadzu™ Mikro Sertlik Cihazı, Heraeus™ Etüv, Bandelin™ Sonorex Ultrasonik Banyo, Precisa™ Hassas Terazi, Precisa™ Nem Ölçüm Cihazı, Mikro Numune Örnekleme Cihazı, Quantachrome™ Yığma Yoğunluk Ölçüm Cihazı.

Termal Analiz Laboratuvarı (S-210)

Partikül ve bulk malzemelerin yüksek sıcaklıktaki davranışlarının belirlenmesi amacına yönelik deneyler bu laboratuvarda gerçekleştirilmektedir.

Cihazlar
Anter™ Isıl iletkenlik cihazı, Rikagu™ TGA-DTA, Theta™ Dilatometre.

Toz Proses Laboratuvarı (S-204)

Bu laboratuvarda özellikle toz metalurjisi yöntemleri kullanılarak metalik, seramik ve kompozit esaslı tozlardan yola çıkılarak mikro ve nano boyutlu yeni toz malzemelerin elde edilmesi çalışmaları yapılmaktadır. Bu amaçla, her türlü karıştırma ve öğütme işlemleri için çeşitli modern ve etkin öğütme ortamları ve cihazları mevcuttur. Buradaki çalışmalarda temel prensip olarak mekanik alaşımlama - mekanokimyasal sentezleme ve çeşitli öğütme prosesleri yardımıyla özellikle nanoyapılı ve nanoboyutlu yeni partikül alaşımları ve bileşikleri geliştirilmektedir. Bu laboratuvara gerek mekanik alaşımlama gerekse diğer öğütme çalışmaları için son yıllarda çok önemli cihazlar alınmış ve hali hazırda geleceğe yönelik çalışma planları yapılmaktadır. Şu anda mekanik alaşımlama ve mekanokimyasal sentezleme için 3 adet çift hazneli Spex öğütücü, 2 adet gezegen tipi değirmen, 3 adet atritör, yine büyük parçaların kırılması için çeneli kırıcı ve titreşimli değirmen ve bunlarda öğütme işlemi için de çelik, WC, alümina, müllit, zirkonya ve yitriya stabilize zirkonya öğütücü ortamları ve kapları bulunmaktadır. Yeni satın alınan Spex marka kriyojenik ortamda öğütme cihazı ile geleneksel yöntemlerle küçük boyutlara indirilmesi mümkün olmayan sünek malzemelerin sıvı azot ortamında öğütülmesi ile nanoyapılı kompozitlerin üretimi gerçekleştirilmektedir. Bu yöntemler ile sentezlenmiş partikül malzemelerin şekillendirilmesi için uygun besleyici stoğu (feedstock) belirlenerek yapılan seramik enjeksiyon kalıplama (CIM) ve metal enjeksiyon kalıplama (MIM) cihazları kullanılmaktadır. Buna ek olarak, üretilen partikül esaslı malzemelerin kontrollü granülizasyonu sağlamak amacıyla kullanılan sprey kurutma cihazı bulunmaktadır. Ayrıca bu laboratuvarda partikül ve bulk numunelerin karakterizasyonunda hayati önem taşıyan metalografi çalışmaları için de numune kesme, bakalite alma ve otomatik olarak çalışan parlatma cihazlarından oluşan bir metalografi laboratuvar odası kurulmuştur. Şekillendirilmiş partikül esaslı numunelerin yapısındaki bağlayıcı ve benzer bileşiklerin uzaklaştırılması için bağlayıcı giderme fırını da çeker ocak havalandırma sisteminin içerisine entegre edilmiş durumdadır.  Bu laboratuvarda seramik malzemelere yönelik her türlü masse çamuru hazırlama ve çamur özelliklerini ölçmeye yönelik karıştırıcı, viskozimetre, pH metre ve klasik olarak boyut dağılımını belirlemede kullanılan elek sistemleri de bulunmaktadır.

Cihazlar
Arburg™ Enjeksiyon Kalıplama Cihazı, TeknoserTM Seramik Enjeksiyon Kalıplama Cihazı, Buchi™  Sprey Kurutma Cihazı, 3 adet SPEX™ Mixer Mill, Spex™ Freezer Mill, Fritsch™ Pulverisette 7, Union Process™ Atritör, 2 adet Teknik İşTM atritör, RetschTM Titreşimli Elek, Precisa™ Hassas Terazi, HeraeusTM Etüv, MTITM Kuru Karıştırıcı, WABTM Turbula Karıştırıcı, Labormed™ Çeker Ocak Sistemi, Protherm™ Bağlayıcı Giderme Fırını, Fritsch™ Pulverisette 5, RetschTM Çeneli Kırıcı, RetschTM Titreşimli Değirmen, H-TriebTM Masaüstü Atritör, FrantzTM Manyetik Seperatör, Struers™ Kaba Kesme, Struers™ Hassas Kesme,  Struers™ Otomatik Parlatma, Struers™ Bakalite Alma Cihazları.

Kontrollü Atmosfer Sinter Laboratuvarı (S-211)

Yeni bir malzeme üretirken en önemli aşamalardan birisi de çeşitli metotlarla pekiştirilmiş olan malzemelerin sinterlenmesidir. Özellikle metallerin çok kolay oksitlenmesi nedeniyle bu tür malzemelerin sinterlenmesi için özel atmosfer koşullarına sahip fırınların ve cihazların kullanılması gerekmektedir. Bu laboratuvarda  azot, argon ve hidrojen atmosferlerinde ve vakum altında 1800 °C’ ye kadar sinterleme işleminin yapılabildiği bir gazaltı yüksek sıcaklık fırını, 1600 °C’ye kadar yine aynı gazaltı şartlarında sinterleme yapılabilen yüksek sıcaklık tüp fırını ve kontrollü atmosferde bağlayıcı gidermek için 1300 °C’lik tüp fırın ve yine yukarıdaki atmosfer şartlarında hem her türlü malzemenin artan sıcaklıkla ısıl genleşme katsayısının değişimini veren hem de aynı zamanda bir fırın olarak sinterleme işlemi yapılabilen, bunun yanında malzemenin hangi sıcaklıkta yumuşamaya başladığının tespit edilebildiği, 1700 °C’ye çıkabilen yüksek sıcaklık dilatometresi bulunmaktadır. Yine gaz altı koşullarda ve normal atmosfer koşullarında 1500 °C’ye kadar ölçüm yapabilen DSC, DTA-TG cihazı bu laboratuvarda konuşlandırılmıştır. Bu laboratuvardaki cihazların kullandığı gazlar için uluslararası güvenlik normları göz önünde bulundurularak, laboratuarların bulunduğu binanın dışına bir gaz odası ve gaz dağıtım sistemi kurulmuştur. Bu sistemin güvenilirliği ve gaz akışı sürekli gaz dedektörleri ve manometre sistemleri ile kontrol edilmektedir. Mevcut olan cihazlarla bilimsel çalışmaların yanı sıra endüstriye de hizmet verilmekte, böylece üniversite sanayi işbirliğini geliştirmek yönündeki çalışmalara katkı sağlanmaktadır.

Cihazlar

UNITHERM™ 1161V Yüksek Sıcaklık Dilatometresi, TA™ Instruments DSC-DTA-TGA Termal Analiz cihazı, LINN™ Yüksek sıcaklık fırını, 2 adet Protherm™ tüp fırın.