Geri Dön

Molecular dynamics study of random and ordered metals and metal alloys

Düzenli ve düzensiz metal ve metal alışımlarının moleküler-dinamik çalışması

  1. Tez No: 153678
  2. Yazar: HASAN HÜSEYİN KART
  3. Danışmanlar: PROF.DR. MEHMET TOMAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Moleküler Dinamik, Metaller ve Metal Alaşımları, Pd-Ag, Intermetaller, Gu-Au, Termal ve Mekanik Özellikler, Phonon Dispersiyon İlişkisi, Sıvı Metaller, Metalik Gamlar, Diffuzyon Katsayısı, Viskosite, Isı Sığası, Isısal genişleme. vu, Molecular Dynamics, Metals and Metal Alloys, Pd-Ag, Cu-Au, In- termetallic Alloys, Thermal and Mechanical Properties, Phonon Dispersion Re lations, Liquid Metals, Metallic Glasses, Diffusion Coefficient, Viscosity, Heat Capacity, Thermal Expansion
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 123

Özet

oz DÜZENLİ VE DÜZENSİZ METAL VE METAL ALAŞIMLARININ MOLEKÜLER-DİNAMİK ÇALIŞMASI Kart, Hasan Hüseyin Doktora, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Mehmet Tomak Ağustos 2004, 105 sayfa. Pd, Ag metallerinin ve Pd-Ag alaşımlarının katı, sıvı ve soğutma özellikleri moleküler dinamik simülasyonu ile çalışıldı. Sıcaklığın ve konsantrasyonun Pd-Ag alaşımının fiziksel özelliklerine olan etkisi araştırıldı. Geçiş metalleri ve metal alaşımlarının termodinamik, statik, ve dinamik özelliklerini araştırmak için, atomlar arası etk ileşmeleri tanımlayan Sutton-Chen (SC) ve quantum Sutton-Chen (Q-SC) çok cisimli potensiyelleri kullanıldı. Pd, Ag ve Pd-Ag alaşımlarının bağlanma ener jisi, yoğunluk, elastik sabiti, bulk modulus, çift dağılım fonksiyonu, erime sıcaklığı ve fonon dispersiyon ilişkilerinin değişik sıcaklıklardaki deneysel değerlerle uyum içinde olduğu gözlendi. Q-SC potansiyel parametreleri ile hesaplanan erime nok talan SC potansiyeli ile hesaplanan değerlere göre deneysel değerlere daha yakındır. Difüzyon, viskosite gibi Q-SC potansiyeli ile hesaplanan sıvı özellikler deneysel ve teorik değerlerle uyum içindedir. Simülasyondan hesaplanan difüzyon katsayısı ve viskosite Arrhenius denklemine iyi bir şekilde uymaktadır. Arrhenius denklem inin katsayıları, farklı sıcaklık ve karışımlarda diffüzyon ve viskositeyi hesaplamak için elde edildi. Farklı soğutma oranlan kullanılarak, Pd-Ag alaşımının kristalleşme ve camsı yapı göstermesi, çift dağılım fonksiyonu, entalpi, hacim ve difüzyon katsayısı vianaliz edilerek incelenmiştir. Camsı yapı ve kristalleşme sıcaklıkları Wendt- Abraham parametresi kullanılarak da elde edilmiştir. Çift dağılım fonksiyonun daki ikinci tepenin yarılması camsı yapının bir özelliği olarak düşünülür. Bu çalışmada ayrıca bakır (Cu) ve altın (Au) metallerinin ve bu metallerin oluşturduğu Cu3Au(Lİ2), CuAu(Ll0), ve CuAu3(Lİ2) düzenli bakır ve altın alaşımlarının sıcaklığa bağlı fiziksel özellikleri araştırıldı. Elde edilen bağlanma enerjisi, örgü sabiti, yoğunluk, elastik sabiti, bulk modulus, ısı sığası, ısısal genleşme, erime nok tası, ve fonon dispersiyon ilişkisi gibi özelliklerin deneysel ve diğer çalışmalarla uyumlu olduğu gözlendi. Q-SC potansiyel parametreleri bu çalışmada incelenen metal ve metal alaşımlarının fiziksel özelliklerinin belirlenmesinde daha güvenilir olduğu tesbit edildi.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT MOLECULAR DYNAMICS STUDY OF RANDOM AND ORDERED METALS AND METAL ALLOYS Kart, Hasan Hüseyin Ph.D., Department of Physics Supervisor: Prof. Dr. Mehmet Tomak August 2004, 105 pages. The solid, liquid, and solidification properties of Pd, Ag pure metals and especially Pda-Agi-a, alloys are studied by using the molecular dynamics simulation. The effects of temperature and concentration on the physical properties of Pd^Agi-a; are analyzed. Sutton-Chen (SC) and Quantum Sutton-Chen (Q-SC) many-body potentials are used as interatomic interactions which enable one to investigate the thermodynamic, static, and dynamical properties of transition metals. The simulation results such as cohesive energy, density, elastic constants, bulk modulus, pair distribution functions, melting points and phonon dispersion curves obtained for Pd, Ag and Pda-Agı-^ are in good agreement with the available experimental data at various temperatures. The predicted melting points of Pd, Ag and their binary alloys by using Q-SC potential parameters are closer to experimental values than the ones predicted from SC potential parameters. The liquid properties such as diffusion constants and viscosities computed from Q- SC potentials are also in good agreement with the available experimental data and theoretical calculations. Diffusion coefficients and viscosity results calculated from simulation obey the Arrhenius equation well. The coefficients of the Arrhenius equation are given in order to calculate the self-diffusion coefficient and shear viscosity of Pd-Ag alloys at the desired temperature and concentration. ivUsing different cooling rates, we investigate glass formation tendency and crys tallization of Pd-Ag metal alloys, by analyzing pair distribution function, enthalpy, volume, and diffusion coefficient. Pd-Ag alloys show the glass structure at fast cooling rates while it crystallizes at slow cooling rates. Glass and crystallization temperatures are also obtained from the Wendt- Abraham parameter. The split of the second peak in the pair distribution function is associated with the glass transition. Glass forming ability increases with increasing concentration of Ag in Pd-Ag alloys. Thermal and mechanical properties of Cu, Au metals and their ordered intermetal- lic alloys Cu3Au(Ll2), CuAu(Llo), and GuAu3(Lİ2) are also studied to investigate the effects of temperature and concentration on the physical properties of Cu-Au alloys. The simulation results such as cohesive energy, lattice parameter, density, elastic con stants, bulk modulus, heat capacity, thermal expansion, melting points, and phonon dispersion curves are in good agreement with the available experimental and theoretical data at various temperatures. The Q-SC potential parameters are more reliable in determining physical properties of metals and their random and ordered alloys studied in this work.

Benzer Tezler

  1. Bazı Cu bazlı düzenli ve düzensiz metal alaşımlarının moleküler dinamik simülasyon yöntemi ile incelenmesi

    Molecular dynamics simulation study of ordered and random some Cu based on metallic alloys

    ÇİĞDEM ŞÜKRİYE GÜÇLÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMehmet Akif Ersoy Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÜLKÜ BAYHAN

  2. Effects of spatial distribution of fullerenes on the mechanical behaviour of graphene fullerene composites

    Farklı fulleren dağılımlarının grafen fulleren kompozit malzemesinin mekanik davranışına etkisinin incelenmesi

    UĞUR ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MESUT KIRCA

  3. Ftalosiyanin temelli nanomalzemelerin antibakteriyel/antibiyofilm etkilerinin incelenmesi

    Investigation of antibacterial/antibiofilm effects of phthalocyanine based nanomaterials

    TUĞÇE ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyoteknolojiSelçuk Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İMREN HATAY PATIR

  4. Modeling of the atomic structure and electronic properties of highly mismatched Amorphous GaNAs alloys

    Yüksek örgü uyumsuz Amorf GaNAs alaşımlarının atomik yapılarının ve elektronik özelliklerinin modellenmesi

    EBRU BAKIR KANDEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. BEŞİRE GÖNÜL

  5. Mechanics of nanomaterials consisted of random networks

    Rastgele ağ yapılı nano malzemelerin mekaniği

    MESUT KIRCA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATA MUGAN

    YRD. DOÇ. DR. ALBERT C. TO