Today, the increase in global warming caused the automotive industry to develop more sustainable, lightweight and safe components, leading to rise in environmental concerns. Crash boxes, especially in the front the vehicle parts, are critical to ensuring passenger safety, absorbing energy in the event of an impact. In this study, aluminium-based porous materials were evaluated in terms of sustainable production for use in crash boxes using the analytical hierarchy process (AHP) and BORDA methods. The results obtained by the AHP-BORDA methods reveal that sintered porous aluminium was determined as the most suitable material in terms of environmental sustainability.

This article presents an overview of Bulk Metallic Glasses (BMGs), highlighting their significance as advanced materials. It outlines their glass-forming ability, historical development, and the variety of alloy systems used in their production. The paper also addresses the main challenges encountered during manufacturing and the strategies developed to overcome them. Recent research efforts and emerging application areas are discussed to illustrate the current state and future potential of BMGs. The aim is to provide a concise yet comprehensive summary of key developments in this field.

In the present study, the CAS (CaO-Al2O3-SiO2) system glass-ceramics were prepared by the solgel method using TEOS, Al(NO3)3.9H2O, eggshell and HNO3 as ingredients. The effect of the Bi2O3 admixture was comparatively studied to specify the influence on the nucleation and density properties during the glass-ceramic formation. After the drying process of CAS gelation, the powders were calcined at 450 degrees C. To reduce the grain size of the CAS powder, ball milling was carried out using a planetary mill, then heat treatment was carried out as a pellet at 900-1100 degrees C. The crystallization and decomposition temperatures of the dried gel materials were determined using a DTA/TG device. The surface of the porous material was detailed by Scanning Electron Microscope (SEM) for microstructural analysis. The increasing temperature and the addition of Bi2O3 had a reducing effect on the appearance of porosity. Density values were calculated by Archimedes method. Temperature and addition of additives caused an increase in density values due to a decrease in porosity. X-ray diffraction (XRD) was used to determine the crystalline phases of the gel powders and heat-treated samples. According to the phase analysis results, it was found that the addition of Bi2O3 promoted the formation of anorthite crystals.

Bu derleme çalışmasında, Fe, Cu, Mg ve Cr bazlı bulk metalik camların (BMG) korozyon davranışları kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Literatürde yer alan deneysel çalışmalar ve elektrokimyasal test verileri değerlendirilerek farklı BMG sistemlerinin üretim yöntemleri, mekanik özellikleri ve korozyon dirençleri karşılaştırılmıştır. Araştırmalar, metalik camların sahip olduğu amorf yapı nedeniyle geleneksel metallere kıyasla üstün korozyon direnci ve yüksek mekanik dayanım gösterdiğini ortaya koymaktadır. Özellikle Fe bazlı BMG'lerin düşük pH ortamlarında korozyon direncinde düşme gösterdiği, Cu bazlı BMG'lerin yüksek basınç altında şekillendirme sonrası korozyon direncinin arttığı, Mg bazlı BMG'lerin biyomalzeme uygulamalarına uygun olduğu ve Cr bazlı BMG'lerin korozif ortamlarda yüksek performans sergilediği tespit edilmiştir. Ayrıca cam yapabilme kabiliyeti ile korozyon dayanımı arasında doğrudan bir ilişki olduğu gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, tasarımcıların farklı kullanım alanları için BMG seçimi yaparken dikkate alabilecekleri temel kriterleri ortaya koymaktadır.

Perlite, a cheap silica source with abundant reserves in countries such as T & uuml;rkiye, China, and Greece, was used to produce nano Pd-doped silica aerogel powder for the first time in this study. The microstructure and morphology of the prepared silica aerogel powder were examined using SEM, FE-SEM, and TEM. The phases of the silica aerogel powders were analyzed via XRD (X-ray Diffraction) technique. The chemical bonding of the surface modifier with aerogels was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR, Spectrum RX-1, Perkin Elmer). Surface areas, pore volumes, distributions, and particle sizes of the alumina-silica-based aerogel powders with a porous structure were measured using a Micromeritics/ASAP 2020 brand BET (Brunauer, Emmet, and Teller) device in a liquid nitrogen gas environment at 77K. The efficiency of this nano Pd-doped silica aerogel powder was investigated as a heterogeneous catalyst for well-known transformations in organic synthesis, such as alkene hydrogenation and cross-linking reactions. The results indicated that the developed method is chemoselective, reducing only carbon-carbon multiple bonds without affecting C-N or C-O multiple bonds, such as carbonyl and nitrile. The effectiveness of the newly developed catalyst was also investigated in Heck and Suzuki-Miyaura reactions, yielding the targeted products with high efficiency. Thus, an inexpensive, economical, and environmentally friendly method has been developed that is potentially applicable in the hydrogenation and cross-coupling reactions of alkenes.

Many studies have been published on MgO-Al2O3-SiO2 (MAS) glass and glass-ceramic composition. Because MAS glass-ceramics are materials with excellent mechanical properties such as high strength, high Young’s modulus, and low expansion coefficients. The cordierite phase is the main phase of MAS glass-ceramics and provides high-strength properties to this type of glass-ceramics. In this study, excess ZrO2 and Bi2O3 were added to the MAS composition prepared stoichiometrically from magnesite waste, quartz, kaolin, and alumina. Kissinger, Augis–Bennett, and Ozawa methods investigated the crystallization properties of the prepared MASBZ- and MASB-coded compositions. The mechanical properties of the material were also investigated in the study.

Zircon raw material is cheaper than zirconia. In the literature, instead of expensive chemicals such as zirconium (IV) peroxide (Zr(OC3H7)(4), zirconyl chloride octahydrate, zirconium (IV) chloride and zirconium (IV) oxynitrate hydrate, the use of zircon in the production of zirconia-based aerogels provides a more environmentally friendly and economical production. Since zirconia-based aerogels have many application areas such as insulation, dental filling material, biocompatible materials, applications where ionic conductivity is desired, nanocomposites and catalysts; the conversion of a cheap raw material such as zircon into a much higher added value nano-sized zirconia powder form is a valuable alternative in terms of economy. In this study, the production of zirconia-based aerogel powder using zircon raw material was carried out by dissolving the zirconia-based starting materials in the prepared acid/pure water solutions with the effect of mixing and temperature, and then zirconia-rich liquid solutions were obtained by filtration. The pH was neutralized with a base/pure water solution and the solutions were aged. After the aging process, the filtered zirconia-rich solutions were dried at different temperatures under atmospheric conditions for the specified times and zirconia-based aerogel powders were obtained. The obtained powders were characterized by XRD, SEM, SEM-EDS and FESEM. XRD analysis showed that zirconia-based aerogel powders were amorphous, while FESEM analysis showed that the grain sizes of the aerogel powders were 20-60 nanometers on average. The experimental results in this study where zirconia raw material was taken into solution using HNO3 and H(2)SO(4 )provided that more efficient productions were realized as the concentration of HNO3 acid increased.

In this study, the crystallization behavior, microstructure, and mechanical and physical properties of CaO-Al2O3-SiO2 (CAS)-based glass-ceramics prepared from eggshell waste, zeolite, and pumice were investigated using X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), a nanoindentation tester, and the Archimedes method. XRD analysis revealed that anorthite and wollastonite crystalline phases precipitated in the glass-ceramic samples after sintering at temperatures of 1000 °C and 1100 °C. However, diffraction peaks belonging to the wollastonite phase disappeared after sintering at 1200 °C, while peaks representing the pseudowollastonite phase were detected together with anorthite in the samples. SEM images showed that the crystals become coarser as the sintering temperature increased, with the crystal morphology transitioning from needle-like to rod-like. The crystallization activation energy (Ea) and Avrami parameter (n), both kinetic parameters, were calculated from DTA curves plotted at different heating rates using the Kissinger, Ozawa, and Matusita approaches. The results indicated that the crystallization activation energy of the CASZ glass ranged from 406 to 428 kJ mol−1, while that of the CASP glass varied from 356 to 378 kJ mol−1, depending on the method used. Additionally, the Avrami constant (n) was calculated to be 3.33 for CASZ and 2.89 for CASP. The hardness and bulk density of the glass-ceramic samples were significantly affected by the porosity present in the structure, with the highest hardness and bulk density values achieved for the CASZ glass-ceramic sample at the initial sintering temperature of 1000 °C.

Yüksek oranda gözeneklilik içeren metal, seramik ve polimerler günümüzde giderek artarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Metalik ve polimerik gözenekli yapıların zıttına, kırılganlıkları sebebiyle seramik malzemelerde gözenekler tercih edilmez. Buna rağmen, son yıllarda bilhassa yüksek sıcaklık, aşındırıcı ve korozif şartların olduğu ortamlarda gözenekli seramiğin tercih edildiği uygulamalarda artma söz konusudur. Gözenekli seramikler, metal ve polimerlerle kıyaslandığında yüksek sıcaklık dayanımına ve çevresel kararlılığa ihtiyaç duyulan uygulamalarda avantajlara sahiptir. Gözenekli seramikler, son zamanlarda kemik yerine kullanılan biyo-malzemelerde, termal yalıtım malzemelerinde, polimer ve metal matriksli kompozit malzemeler gibi dikkat çekici uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Uygulama alanları açık ve kapalı gözenek yapılarına göre farklılık arz etmektedir. Açık gözenekli seramik malzemeler sıvı metal ve gaz filtrelerinde kullanılırken, termal yalıtım malzemeleri, kapalı gözenekli seramikler refrakter astarları ve hafif yapı malzemelerinde kullanılır. Temel gözenekli seramik üretim metodları kısmi sinterleme, replikasyon yöntemi, doğrudan köpükleştirme yöntemi ve karbon preformlarının CVD yöntemiyle kaplanmasıdır. Gözenekli seramikleri köpük, içi boş küreler, bal peteği ve fiberler gibi pek çok farklı formda üretmek mümkündür. Bu çeşitli formların içinde köpük filtreler en yüksek gözeneklilik oranına sahiptirler.

Mevcut çalışmada metal oksit aerojeller grubunun bir üyesi konumunda olan demir oksit aerojellerin torna talaşı atıklarından üretilebilirliği incelenmiştir. Bu amaçla halkalı değirmende öğütülerek ince taneli boyuta getirilmiş torna talaş atıkları, asitte çözdürülüp baz ile nötralize edilmiş ve jelleşmeye bırakılmıştır. Jelleşme süreci sonunda jel kaynar saf ile yıkanarak demir oksit esaslı aerojel tozu elde edilmiştir. Elde edilen demir oksit aerojel tozunun XRD ile faz analizi, SEM ve EDS görüntüleri ile mikroyapı analizi yapılmıştır.

Grafen; karbon atomunun altıgen şeklinde bulunduğu, dünyadaki tek iki boyutlu malzemedir. Sahip olduğu üstün özellikleri sebebiyle farklı alanlarda kullanılabildiği için birçok çalışmaya konu olmuştur. Günümüzde teknolojik öneme sahip araştırma konularından biri de enerji üretimi ve enerjinin depolanmasıdır. Bu çalışmalarda ana hedef; verimli, ucuz enerji üretimini ve enerjinin depolanmasını sağlamaktır. Teknolojinin hızlı ilerlemesiyle, uzun ömürlü, yüksek güç yoğunluğuna ve küçük boyuta sahip pil geliştirme çalışmaları önemli bir konu olmuştur. Lityum hava pili, diğer pillere kıyasla daha fazla enerji depolayabilen sistemlerdir. Bu pillerde daha fazla enerji depolanabilmesinin nedeni, diğer pil sistemlerine göre daha hafif katot malzemesi kullanılmasıdır. Lityum hava pilinde oksijen geçişini sağlamak için katot olarak gözenekli karbon kullanılmaktadır. Karbon esaslı malzemelerden olan grafen, üstün özellikleri sayesinde lityum-hava pillerinde elektrot olarak tercih edilmektedir. Bu makale grafen yapısının özellikleri, grafenin üretim yöntemleri, bu yöntemlerin kıyaslaması ve potansiyel uygulama alanları konusundaki araştırmaları kapsamaktadır. Ayrıca pillerin tarihsel gelişimi, mevcut lityum-hava pil teknolojileri ve Li-hava pillerinde yeni nesil grafen esaslı elektrotların kullanımı konuları incelenmiştir.

Mevcut çalışma AA6061 plakaların MIG kaynak yöntemiyle birleştirilmesinin ardından MIG ve TIG kaynak yöntemleri kullanılarak üçer defa tamir işlemini kapsamaktadır. Kaynaklı numunelere tahribatlı ve tahribatsız testler uygulanmıştır. Gözle muayene ve sıvı penetrant testi sonuçlarına göre TIG kaynağı MIG kaynağına göre daha düzgün bir kaynak yüzeyi sergilemiş ve radyografik muayene sonuçlarında hataya rastlanmamıştır. Makroyapı incelemelerinde tamirat işleminin gözenek oluşumuna gözle görülür bir etkisinin olmadığı, mikroyapı incelemelerinde tamirat sayısı arttıkça ısı girdisine bağlı olarak ITAB bölgesinde tanelerin irileştiği belirlenmiştir. Sertlik değerleri ana metalden kaynak bölgesine doğru gidildikçe azalmış, çekme deneyi sonuçlarında ise MIG kaynağının TIG kaynağına göre daha yüksek mukavemet değerlerine sahip olduğu ve tamirat sayısı arttıkça mukavemet değerlerinin azaldığı tespit edilmiştir. SEM-EDS sonuçlarına göre tamirat sayısı arttıkça mukavemet arttırıcı görevi olan Mg’nin oranının azaldığı belirlenmiştir. XRD sonuçlarına göre alüminyum pikleri ile birlikte, Mg2Si’nin düşük şiddette pik verdiği gözlemlenmiştir.

Günümüzde aktif gelişmelerin olduğu doku mühendisliği ve biyomalzeme bilimi alanlarında, biyolojik yapılarla uyumlu malzemelerin geliştirilmesi için çalışmalar sürmektedir. Kemik dokusu mühendisliğinde en umut verici biyomalzemelerden bazıları; hidroksiapatit (HA), kalsiyum fosfatlar, biyoaktif camlar ve biyoaktif inorganik malzemeleri biyobozunur polimerlerle birleştiren kompozit malzemeler gibi biyoseramiklerdir. Biyoaktif cam ve cam-seramikler, biyoseramiklerin bir türü olup, cam olanları amorf yapıda iken, cam-seramik olanları amorf yapının içerisinde kristal fazların da bulunduğu malzemelerdir. Biyoaktif camlar, bir grup yüzey reaktif biyomalzemeler olup; yüksek biyoaktiviteleri sayesinde yüzeyinde hidroksiapatit benzeri tabaka oluşumuna izin vererek yumuşak ve sert dokuya sıkıca bağlanabilmektedirler. Biyoaktif camların biyouyumlulukları ve biyoaktiviteleri sayesinde insan vücudunda hastalıklı veya hasarlı kemikleri onarmak ve değiştirmek için kullanılmaktadırlar. Uygun bileşimdeki camların, kemik ve dokularla reaksiyona giren polikristal yapılı malzemeler olarak kristalleştirilmesiyle üretilenlere “biyoaktif cam-seramik” denir. Mekanik özellikleri, onları kemik rekonstrüksiyonları veya replasmanları gibi yüksek yük taşıyan uygulamalar için daha uygun hale getirir. Bu makalede biyoaktif camların ve cam-seramiklerin çeşitleri, mekanik ve biyouyumluluk özellikleri ve kullanım alanları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Ayrıca biyoaktifliği sağlayan tepkimelerden bahsedilmiş ve çeşitli çalışmalar örnek gösterilmiştir.

Amorf polimerler, moleküllerin düzenli ve yapılandırılmış bir düzenlemesine sahip olan kristalli polimerlerin aksine, rastgele ve düzensiz bir molekül düzenlemesine sahiptir. Amorf polimerler, kristal bir yapıya sahip olmadıklarından daha esneklerdir. Bu malzemeler grubu şeffaflık, esneklik ve darbe direncinin önemli olduğu uygulamalarda kullanılmaktadır. Kristal yapıya sahip olmadıkları için ışığı dağıtmazlar, bu da onları lensler veya ekranlar gibi optik netliğin önemli olduğu uygulamalarda kullanım için ideal kılmaktadır. Amorf polimerlerin yapı eksiklikleri, işlemede tekdüzelik elde etmeyi zorlaştırabileceğinden, işlenmeleri kristal polimerlere göre daha zor olabilmektedir. Ayrıca kristal polimerlerden daha düşük erime noktalarına sahip olduklarından yüksek sıcaklıklarda deformasyona veya erimeye karşı daha duyarlıdırlar. Teknoloji ilerledikçe ve yeni malzemeler geliştirildikçe, amorf polimerler, ambalajdan elektroniğe ve tıbbi cihazlara kadar uzanan endüstrilerde büyük olasılıkla önemli rol oynamaya devam edecektir. Bu makale kapsamında amorf ve kristalin polimerlerin yapısı ve çeşitleri araştırılmış, kıyaslamalı bir şekilde polimerlerdeki amorf ve kristalin düzen incelenmiş, polimerlerin genel olarak sınıflandırılması yapılmış ve fiziksel özelliklerine de yer verilmiştir.

Bu çalışmanın temel amacı, uygulanan ısıl işlem parametrelerinin Li2O-SiO2-CaO-K2O-Al2O3-P2O5 sisteminden döküm yoluyla elde edilen lityum disilikat-wollastonit esaslı cam-seramiklerin kristallenme davranışı, mikroyapısı, fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine olan etkilerini değerlendirmektir. Cam seramik numunelerin faz içeriği ve mikroyapısı, X-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve EDS analizleri ile karakterize edilmiştir. Numunelerin bulk yoğunlukları Arşimet prensibi ile belirlenirken mekanik özellikler bir Vickers mikrosertlik test cihazı kullanılarak ölçülmüştür. XRD analizleri 850°C’de 5 saat süreyle gerçekleştirilen ısıl işlemler neticesinde lityum disilikat (Li2Si2O5 ) ve wollastonit (CaSiO3 ) fazlarının camların kristalizasyon işleminden sonra yapıda gelişen temel kristal fazlar olduğunu göstermiştir. SEM analizleri ayrıca cam-seramiklerin mikroyapılarının yüzeyden merkeze doğru büyüme eğilimi gösteren çubuksu lityum disilikat ve lamelar wollastonit kristallerinden oluştuğunu ve kristalit boyutunun artan ısıl işlem sıcaklığı ve süreleri ile artma eğiliminde olduğunu ortaya koymuştur. Isıl işlem sıcaklıkları ve sürelerinin artması ayrıca kristalinitenin gelişmesi ile sonuçlanırken, 800°C’de 5 saatlik ısıl işlem parametresinde optimum mekanik özellikler ve yoğunluk değerleri elde edilmiştir.

The corrosion degrees of produced non-activated and activated cordierite-based ceramics were investigated in hydrochloric and sulfuric acid solutions. The composition of talc, alumina, and kaolinite powders was mechanically activated in a planetary mill. The concentrations of aluminum, magnesium, silicon, calcium, and potassium leached to the acid solutions from non-activated and activated cordierites were measured using ICP-OES. The amorphization of the structures was examined by XRD analysis. As a result, it has been determined that activated cordierite-based ceramics are more durable, and sulfuric acid solution causes more corrosion than hydrochloric acid.

SrZrO3 is used as the best suit for thermal barrier coatings, where it is used as the topcoat. In this study, SrZrO3-based plasma spray coating powders were produced by sintering and crushing method from zirconia and strontium carbonate. The mixture of zirconia and strontium carbonate powders with an atomic ratio of Sr/Zr to 1.136 was ground in a zirconia ball mill. To increase powder fluidity, the mixture of powder was sintered with a heating rate of 10 °C/min for 24 h at 1250 °C, 1350 °C and 6 h at 1600 °C. Sintered SrZrO3 powders were screened to optimum particle size range and coated onto AISI 304L stainless steel surfaces by atmospheric plasma spray coating technique. Thermal shock tests of the SrZrO3 coated samples were executed at 1000 °C and 1200 °C for 5 min (heating) and then for 2 min cooling cycle at room temperature. The radiation attenuation properties of strontium zirconate-coated steel substrates were investigated. The linear attenuation coefficients of the SrZrO3-coated specimens were carried out for Cs-137 and Co-60 gamma radiation sources. The resulting coating powders and coatings were characterized using SEM–EDS and XRD techniques. In conclusion, the gamma shielding properties of the stainless steel substrates increased by coating.

Bu çalışmada CAS (CaO-Al2O3-SiO2) seramikleri zeolit, mermer tozu ve alümina tozları kullanılarak; 400 dev/dk ve 600 dev/dk hızlarında mekanik aktivasyon ile üretilmiştir. Aktive edilen tozlar pres yardımı ile şekillendirildikten sonra 1000oC-1200oC sıcaklık aralığında 1-5 saat süre ile sinterlenmiştir. Aktivasyon öncesi ve sonrası tozların ve sinterlenmiş ürünlerin faz analizi XRD yöntemi ile belirlenmiş; mikroyapı analizleri ise SEM ile görüntülenmiştir. Aktivasyon sonrası tozlarda amorflaşma tespit edilirken, aktivasyon hızının artması ile tane boyutu azalması ile beraber aglomerasyonlaşma da gözlenmiştir. Sinterleme sonucu gözenekli yapı oluşmuş; sıcaklık 1200oC’ye çıktığında gözenek çapı belirgin şekilde artmıştır.

In the present work, CAS (CaO–Al2O3–SiO2)-based glass–ceramics were prepared by using Al2O3 (Seydişehir, Turkey) and pumice (Nevşehir, Turkey) as natural raw materials and marble dust (Sakarya, Turkey) as a waste source. CAS-coded composition (57.5 mass% SiO2, 27.5 mass% CaO, 15 mass% Al2O3) was selected in stoichiometric anorthite region according to the CAS ternary diagram. According to the DTA results at different heating rates, the crystallization activation energy of the glass that was prepared from the CAS-coded composition was calculated to be 373 ± 5 kJ mol−1 and the viscous flow activation energy to be 430 ± 8 kJ mol−1.