Nano-scale phase separation and glass forming ability of iron-boron based metallic glasses
Demir-bor tabanlı metalik camlarda nano-ölçekli faz ayrışması ve cam oluşturma yeteneği
- Tez No: 224020
- Danışmanlar: PROF. DR. AMDULLA O. MEKHRABOV, PROF. DR. M. VEDAT AKDENİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Malzeme bilimi, Manyetik malzemeler, Metalik cam, Material science, Magnetic materials, Metallic glass
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, bilgisayar destekli simülasyon çalışmaları ile incelenen uzaysal atomik düzenlenmeleri ve yüksek cam oluşturma yeteneği (COY) sahibi iri hacimli metalik camlar üzerine yapılan deneyleri bir araya getirerek, Fe-B tabanlı metalik camlarda COY ve topoloji arasında bir bağlantı kurmayı amaçlamaktadır. Teorik bir altyapı oluşturmak için, metalik camlarda karşılaşılan nano-düzeyde faz ayrışması, Fe80B20 ve Fe83B17 amorf alaşımlarında, Monte Carlo benzetimi ve tersine Monte Carlo yöntemi ile incelenmiştir. Bahsedilen olgu üç topolojik gözlem ile açıklanmıştır: 1) ~0.9 nm boyutlarına varabilen saf Fe kümelerin ve ~0.72 nm kalınlığında Fe kontürlerin, 2) Ağırlıklı olarak Fe içeren oldukça deforme olmuş hacim merkezli kübik yapıda bölgelerin, 3) Az ve çok koordinasyonlu olarak ayrışmış, politetrahedral düzen sahibi B-merkezli prizmatik birim bölgelerinin varlığı bulunmuştur. Bütün yapısal bulgular değerlendirilerek İki-Boyutlu İzdüşüm Modeli olarak adlandırılan, kısa ve orta mesafeli düzenlenmeleri (OMD) ve ilgili mesafe ilişkilerini öngören yeni bir model geliştirilmiştir. Model geometriksel bağlamda altın oran sabitine yaklaşan oranlar ihtiva etmektedir. Fe-Co-Nb-B-Si tabanlı iri hacimli metalik cam ve nanokristal alaşımların konvansiyonel yöntemlerle başarıyla üretilmesinin ardından, alaşım elementlerinin yapısal birimlere ve kristalizsyon modlarına olası etkileri mevcut model ve radyal dağılımlar vasıtasıyla tartışılmıştır. Co atomları Fe atomları ile benzer davranırken, Nb ve Si atomları trigonal prizmatik birimleri deforme ederek, OMD'nin başlangıç bölgesinde lokal bir sıkıştırma etkisi göstermektedirler. Cu atomları kristal eşlenikleri andıran OMD tipini ve ilişkili nanokristal çökeltileri değiştirmektedir. OMD sıkışmaları ile COY'da yaşanan artış, ? olarak adlandırılan yeni bir parametre ile nitelendirilebilmektedir.
Özet (Çeviri)
This study is pertinent to setting a connection between glass forming ability (GFA) and topology of Fe-B based metallic glasses by combining intimate investigations on spatial atomic arrangements conducted via solid computer simulations with experimentations on high GFA bulk metallic glasses. In order to construct a theoretical framework, the nano-scale phase separation encountered in metallic glasses is investigated for amorphous Fe80B20 and Fe83B17 alloys via Monte Carlo equilibration and reverse Monte Carlo simulation. The phenomenon is identified regarding three topological aspects: 1) Pure Fe-clusters as large as ~0.9 nm and Fe-contours with ~0.72 nm thickness, 2) Fe-rich highly deformed body centered cubic regions, 3) B-centered prismatic units with polytetrahedral order forming distinct regions of high and low coordinations are found. All topological aspects are compiled into a new model called Two-Dimensional Projection Model for predicting contributions to short and medium range order (MRO) and corresponding spacing relations. The outcome geometrically involves proportions approximating golden ratio. After successfully producing soft magnetic Fe-Co-Nb-B-Si based bulk metallic glass and bulk nanocrystalline alloys with a totally conventional route, influences of alloying elements on structural units and crystallization modes are identified by the developed model and radial distributions. While Co atoms substitute for Fe atoms, Nb and Si atoms deform trigonal prismatic units to provide local compactions at the outset of MRO. Cu atoms alter the type of MRO which resembles crystalline counterparts and accompanying nanocrystals that precipitate. The GFA can be described by a new parameter quantifying the MRO compaction, cited as ?.
Benzer Tezler
- Kanat planform şeklinin rampa hareketi yapan kanadın akım yapılarına ve kuvvetlerine etkisi
Effect of planform shape and pivot axis position on the flow structure and forces of an impulsively pitching flat plate
CİHAD KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Zeolit RHO katkılı matrimid® 5218 membranlarla gaz ayırımı
Gas separation with matrimid® 5218/zeolite RHO membranes
BETÜL GAMZE ERTEKİN SURAL
- Geri dönüşüm agregası içeren çevreci betonun yapısal eleman üretiminde kullanılması
Use of environmental friendly recycled aggregate concrete in production of structural members
İLYAS SARIBAŞ
- Farklı çiftlik atıklarının birlikte çürütülmesi ve gaz üretim optimizasyonu
Optimization of gas production by decomposition of different farm wastes
OSMAN ALİ ÇİÇEK