Effect of pelletization pressure on structural and superconducting properties of BSCCO ceramic superconductors
BSCCO seramik süperiletkenlerde pelletleme basıncının yapısal ve süperiletken özellikler üzerine etkisi
- Tez No: 119577
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL KOCABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
vıı ÖZET Bu tezde BSCCO seramik süperiletkenlerin yapısal ve süperiletkenlik özellikleri üzerine pelletleme basıncının etkisi incelenmiştir. Bu tezin amacı, BSCCO seramik süperiletkenler için en uygun karakteristik pelletleme basıncını saptamaktır. Bu inceleme iki sistem üzerinde yapıldı (Sistem I: BihlPb03Sr2Ca2Cu3Oy ; Sistem II: Bil6Pb03Ag0lSr2Ca2Cu3Oy ). Katıhal reaksiyon yöntemi ile hazırlanan örnekler, 150-750MPa aralığında beş farklı pelletleme basıncı uygulandıktan sonra 850°C de sinterlenmiştir. Örneklerin kritik sıcaklıkları dört nokta uç yöntemiyle sıvı azot ortamında yapılan özdirenç-sıcaklık ölçümleri ile belirlenmiştir. XRD analizleri x- ışını toz kırınımı yöntemiyle yapılmıştır. Örneklerin tanecikli yapısı hakkındaki veriler, Sistem I için 2000X ve Sistem II için 2500X büyütmeli taramalı elektron mikroskobu (SEM) fotoğraflarından elde edilmiştir. Sistemlerin özellikleri hakkındaki diğer verilere, Archimedes su yerdeğiştirme yöntemiyle yapılan yoğunluk ölçümleri ve XRD sonuçlarından elde edilen birim hücre parametrelerinin hesaplanmasıyla ulaşıldı. Sistem I için Tc değeri 109-1 15AT aralığında ve örnek D'nin Tc değeri en yüksek olup \\5K iken Sistem II için 104-109£ aralığındadır ve örnek B 109^ ile en yüksek Tc değerine sahiptir. Örneklerin saflığının göstergesi olan geçiş aralığı her iki sistem için de dar bir aralığa sahiptir. X-ışını kırınımı sonuçlan örneklerin çok fazlı yapılarını göstermektedir. Hesaplanan birim hücre parametreleri örneklerin çok fazlı yapısına rağmen Sistem I ve Sistem II de anafazın 2223 yüksek- Tc fazı olduğunu belirtmektedir. SEM mikro fotoğraflarının karşılaştırılması her iki sistemdevııı düzlemsel tanecik diziliminin baskın olduğunu göstermektedir. Fakat, Sistem I için daha büyük tanecik ölçümleri, süperiletkenlik özelliklerinin iyileştiren daha güçlü kontağı sağlar. Her iki sistemde de C örneği en büyük tanecik boyutuna sahiptir. Tüm örnekler için yoğunluk değerleri hemen hemen aynıdır ve BSCCO seramik süperiletkenlerin teorik yoğunluk değeri olan 63g/cm3 den daha küçüktür. Daha düşük bir yoğunluk daha az sıkı bir formun ve tanecikler arası gözeneklerin varlığının işaretidir. XRD datalarından elde edilen birim hücre parametreleri her iki sistem için de C örneğinde teorik değerlere daha yakındır. Özdirenç-sıcaklık ölçümleri, x-ışını kırınımı analizleri, SEM mikrofotoğrafları ve hesaplanan birim hücre parametrelerinden elde edilen sonuçların karşılaştırılması örnek C'nin (450MPa), Sistem I ve Sistem II için, yapısal ve süperiletkenlik özelliklerinin daha iyi olduğunu gösteriyor. Elde edilen sonuçlara dayanarak 450 MP a civarında uygulanan pelletleme basıncının BSCCO seramik süperiletkenlerde yapısal ve süperiletkenlik özelliklerini iyileştirdiği söylenebilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this thesis, effect of pelletization pressure on the structural and superconducting properties of BSCCO ceramic superconductors were investigated. The aim of this thesis is to determine the characteristic optimum pelletization pressure for BSCCO ceramic superconductors. This investigation was done on two systems (System I: Bil7Pb03Sr2Ca2Cu3Oy; System II: Bil6Pb03Ag0ASr2Ca2Cu3Oy). Samples, which were prepared by conventional solid state reaction method, sintered at 850°C after applying five different pelletization pressures at 150-750 MP a range. Critical temperatures of samples were determined by resistivity-temperature determinations made by four point probe method in liquid nitrogen conditions. XRD analysis were done by powder x-ray diffraction method. Data on the granular structure of samples were obtained from scanning electron microscope (SEM) photographs with 2000Z and 2500Z magnifications for System I and System II, respectively. Additional data about properties of the system was gained by density measurements by Archimedes water displacement method and by calculation of unit cell parameters obtained from XRD results. Tc values for System I is 109-1 15^T and the highest Tc is for sample D at 115K while for System II is in 104- 109^“ range and sample B has the highest Tc value with 109jK”. The transition width, which is a sign of purity of samples, is narrow for both systems. Data which are obtained from x-ray diffraction measurements show the multiphase structures of samples the main phase is 2223 high-Tc phase in bothVI systems. Comparison of SEM microphotographs show that in both system plate-like grain alignment is dominant. But for System I higher grain sizes provide stronger contacts, which improve superconducting properties. In both systems sample C has the highest grain sizes. The density values for all samples are almost the same and are less than the theoretical density value of 6.3g/cm for BSCCO ceramic superconductors. Smaller density values are signs of the less compact form and pores between grains. The unit cell parameters, which are obtained from XRD data are closer to the theoretical values for sample C in both systems. Comparison the results obtained from resistivity-temperature determination, XRD analysis, SEM microphotographs and calculated unit cell parameters indicate that the structural and superconducting properties are better for sample C (450MPa) in both systems. According to the results obtained it may be said that applied pelletization pressure at 450MPa range improves the superconducting and structural properties of BSCCO ceramic superconductors.
Benzer Tezler
- Bizmut tabanlı süperiletken seramiklerde katkı atomları ile yapı analizi
The structure analyse with doping atoms on bizmuth based ceramic superconducters
GÜLDENİZ ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL KOCABAŞ
- BSCCO süperiletkenler üzerine uygulanan yüksek peletizasyon basıncının etkisi
The effect of applied high pelletization pressure on BSCCO
MEHMET ERSİN AYTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERDAN ÖZKURT
- Yüksek sıcaklık süperiletken malzemelerin üretim ve elektriksel ölçme sistemlerinin incelenmesi
Study of production and electrical merasurement systems of high temperature superconductors
RAZİYE SALIŞ BAŞARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ COŞKUN DENİZ
- Farklı biyokütle numunelerinden torrefaksiyon işlemi ile kaliteli yakıt peleti üretimi
Producing high quality fuel pellets by torrefaction of different biomass samples
YAĞMUR IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Composite and aggregate production using high calcium fly ASH
Başlık çevirisi yok
KHALED ZEYAD S. RAMADAN
