Katı ve nano- platin karbürün ilk prensiplere dayalı yöntemlerle modellenerek elastik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of elastic and mechanical properties of bulk and nano PtC by modeling based on first principles
- Tez No: 341392
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇETİN KILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geçiş metallerinin karbon?la oluşturdukları alaşımlar, sahip oldukları ekstra sert yapıları sebebiyle endüstriyel alanda sert malzemelerin şekillendirilmelerinde ve korozyona karşı dirençli kaplama olarak kullanılmaktadır. Bununla beraber PtC alaşımı, ancak son on yıl içinde, yüksek basınç ve sıcaklık altında lazer ile ısıtılan elmas örs hücre kullanılarak sentezlenebilmiştir. Alaşımın 2005 yılındaki x-ray kırınım teknikleriyle yapılan ilk karakterizasyonu yapının kayatuzu (B1) fazda olduğunu göstermiştir.Fakat PtC alaşımının mekanik kararlılığını anlamaya yönelik yapılan, artan sayıdaki ilk prensiplere dayalı hesaplamalar bu fazın göreceli kararsızlığını ortaya koymuştur. Bununla beraber PtC alaşımına ait zincblende (B3) fazın kayatuzu fazına göre daha düşük enerjiye sahip olduğu belirlenmiştir. İlk prensiplere dayalı hesaplamaların karbür'lü sistemlerin atomik yapısını belirlemekteki güvenilirliği göz önüne alındığında, PtC alaşımının atomik yapısı belirsizliğini korumaktadır. Bu tez çalışmasında bu belirsizliğe çözüm aranmıştır. PtC alaşımının yüksek basınç ve sıcaklık altında sıkıştırılan platin ve karbon tozlarının (powder) kontakt bölgelerinde lokal olarak oluştuğu hipotezi ortaya konmuş ve ilk prensiplere dayalı hesaplamalar kullanılarak incelenmiştir. Bu bağlamda katı (bulk) ve nano boyutlu kayatuzu ve zincblende fazdaki parçacıkların enerjetik ve mekanik kararlılıklarına yönelik hesaplamalar yapılmıştır. Kayatuzu fazının nano boyutta zincblende fazına göre, katı boyutun aksine, daha düşük enerjili olduğu bulunmuştur. Ayrıca kayatuzu fazdaki nanoparçacıkların, katı boyutta kayatuzu fazı kararsız olmasına rağmen, mekanik olarak kararlı olduğu belirlenmiştir. Bunun yanında PtC alaşımında farklı fazlar belirlenmeye çalışılmış ve daha önce bu yapıya ait literatürde belirtilmemiş yeni bir ortorombik (B62) fazın varlığı bulunmuş ve mekanik olarakta kararlı olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Transition-metal carbides have been widely used in industrial applications such as cutting tools for hard materials and coating against corrosion thanks to their ultra- hard properties. Nonetheless platinum carbide (PtC) was synthesized for the first time only in the last decade via a high-pressure and high-temperature method in a diamond anvil cell with laser heating. Initial characterization of PtC in 2005 via x- ray diffraction techniques indicated PtC to possess rocksalt structure. However, an increasing number of first-principles studies on the mechanical stability of the rocksalt phase of PtC point out the relative instability of this phase. Moreover the zincblende (B3) phase of PtC has been found energetically favorable in comparison to the rocksalt (B1) phase. Given the reliability of first-principles methods in determining the crystal structure of carbides the case of PtC remains elusive In this thesis, a resolution to this controversy has been pursued. The hypothesis that PtC forms locally in the contact region of platinum and diamond (powder) particles, which are pressed towards each other in high-pressure synthesis, has been explored by performing first-principles calculations. Energetic and mechanical stability of rocksalt and zincblende phases of PtC bulk solid and nanoparticles has been studied. It is found that rocksalt phase is energetically more favorable than zincblende phase in nano scale contrary to the case of bulk phases. It is also found that the rocksalt PtC nanoparticles are mechanically stable despite the instability of bulk PtC rocksalt phase. Furthermore other phases of PtC have been searched for and a new orthorhombic phase that has never been reported before has also been identified as a stable PtC phase.
Benzer Tezler
- Hızlı katılaşma ile yüksek mukavemetli malzemelerin üretilmesi ve kurşun-asit akümalatörlerine uygulanması
Başlık çevirisi yok
ÜMİT AKÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ
- Manisa yöresinde domateste anlaşmalı tarım ve karşılaşılan sorunlar
Başlık çevirisi yok
OSMAN MURAT KOÇTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Ekonomisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TALİM
- Karıştırıcılar ve karıştırma kabındaki akım olaylarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NADİR İLTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖMER SAMİH MERTBAŞ
- Değişik derim zamanı ve önsoğutmanın Bursa siyahı incir çeşidinin meyve kalitesi ve pazarlama süresi üzerine etkileri
Effects of haruest time and precooling on fruit quality and shelf-life of the fig variety“Bursa siyahı”
FÜSUN GÜRSEL ÇELİKEL
- Sera domates üretiminde aşı uygulaması ile elde edilen çift kök sistemine sahip domateslerin verim ve kalite yönünden üstünlükleri üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ DİZDAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRETTİN MECİT