Electrical, Thermal, and Mechanical Properties of Mg-TiB2 Nanocomposites Produced by Spark Plasma Sintering

Monolitik magnezyum, nano-TiB2 partikülleri ile takviyelendirilerek Mg-TiB2 nanokompozitleri üretilmiş ve nano-TiB2 partiküllerinin Mg matrisli nanokompozitlerin elektriksel, ısıl ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Monolitik Mg ve Mg-TiB2 nanokompozitler kıvılcım plazma sinterleme yöntemi ile üretilmiştir. Hem analitik hem de deneysel sonuçlar, Mg-TiB2 nanokompozitlerin elektriksel ve ısıl iletkenliklerinin monolitik Mg`den daha düşük olduğunu ve nano-TiB2 partiküllerinin miktarı arttıkça elektriksel ve ısıl iletkenliklerinin azaldığını ortaya koymuştur. Mg-TiB2 nanokompozitlerin deneysel olarak bulunan elektriksel ve ısıl iletkenliklerinin, daha yüksek nano-TiB2 partikül miktarlarında daha yüksek oranda düştüğü saptanmıştır. Belirli miktarda nano-TiB2 partikül içeren Mg-TiB2 nanokompozitlerin deneysel elektriksel ve ısıl iletkenlikleri, analitik hesaplamalar ile elde edilen sonuçlardan daha düşük değerlerde bulunmuştur. Mg-TiB2 nanokompozitlerin basma dayanımları monolitik Mg’den daha yüksek olmakla birlikte, nano-TiB2 partikül miktarı arttıkça basma dayanımı artmış, ancak yüksek miktarda nano-TiB2 partiküllerin kullanılması basma dayanımında azalmaya neden olmuştur. Monolitik Mg ile karşılaştırıldığında, ağırlıkça %1,5 nano-TiB2 partikül içeren Mg-TiB2 nanokompozitinin basma dayanımı %34 artış gösterirken, hasar gerinimi ise %12 azalmıştır.