Geri Dön

Elektrokimyasal yöntem ile ergiyik tuz çözeltisi içerisinden MgB2 ince film kaplanması

Plating of MgB2 thin films from molten salts via electrochemi̇cal tecnique

  1. Tez No: 364238
  2. Yazar: AYKUT GÜNERİ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AHMET SAĞIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

2001 yılında, intermetalik bileşikler arasında en yüksek geçiş sıcaklığına (39 K) sahip MgB2'nin keşfi, bilimsel ve teknolojik uygulamalarda ilgiyi artırmıştır. MgB2 süperiletken ince film üretmek için birçok yöntem vardır. Bu yöntemlerden biri olan ergimiş tuz çözeltisi içerisinden MgB2 elde edilmesi bu çalışmanın ana konusudur. Bu tezde, elektrokimyasal sentez yöntemi ile tuz eriyiği içerisinden, bakır ve 316 östenitik paslanmaz çelik numuneler üzerine MgB2 ince film kaplanması amaçlanmıştır. Bu çalışmanın ilk bölümünde deneyler, atmosfer kontrollü tüp fırında, grafit pota içerisinde (anot), sırasıyla 10:2:5:5 molar oranında MgCl2-MgB4O7-NaCl-KCl ve sırasıyla 3:5:5 molar oranında B2O3-KCl-MgCl2 elektrolit bileşiminde, bakır ve 316 östenitik paslanmaz çelik katot kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada öncelikle akım yoğunluğu, süre ve sıcaklık parametreleri optimize edilerek; numunelerin mikro yapıları, mikro sertlik, SEM fotoğrafları ve EDS analizleri incelenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde deneyler, indüksiyon ocağında, grafit pota içerisinde (anot), sırasıyla 10:2:5:5 molar oranında MgCl2-MgB4O7-NaCl-KCl ve sırasıyla 3:5:5 molar oranında B2O3-KCl-MgCl2 elektrolit bileşiminde, 316 östenitik paslanmaz çelik katot kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada öncelikle akım yoğunluğu, süre ve sıcaklık parametreleri optimize edilerek; numunelerin mikro yapıları, sertlik, SEM fotoğrafları ve EDS analizleri incelenmiştir. Farklı elektroliz sürelerinde gerçekleştirilen deneylerde, sürenin artması ile kalıntı tuz miktarının temizlenmesi zorlaşmıştır. Ayrıca farklı uygulanan 20 mA ile 6 A arasındaki akım yoğunluklarında 316 östenitik paslanmaz çelik numuneler üzerinde olumsuz sonuçlar alınmıştır. Artan akım yoğunlukları ve artan sürenin etkisi ile kalıntı tuz temizliği daha fazla zorlaşmıştır. Sıcaklık parametresi incelenirken, tuz karışımının ergime sıcaklığı göz önünde bulundurulmuş ve tüp fırında yapılan deneylerde 600-800 C arasında, indüksiyon ocağı ile yapılan deneylerde 650-900 C arasında işlem gerçekleştirilmiştir. Bu sıcaklıklar da elektroliz gerçekleşmesine rağmen numune yüzeyinde olumsuz sonuçlar elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The discovery of MgB2 which has the highest transition temperature (39 K) among the intermetallic compounds increased the interest for science and technological applications. There are several methods developed to produce MgB2 superconducting thin films. The main subject of this study fabricated MgB2 superconducting thin films from molten salts via electrochemical synthesis that is one of this production methods. In this thesis, purposed to coat electrochemical synthesis of superconductive MgB2 thin films from molten salts on 316 austenitic stainless steel and copper. In the first part of this study, experiments were carried out in an atmosphere controlled tubuler furnace containing respectively molar ratio 10:2:5:5 for MgCl2-MgB4O7-NaCl-KCl and respectively molar ratio 3:5:5 for B2O3-KCl-MgCl2 in a graphite crucible as an anode and 316 austenitic stainless steel and copper as a cathode was used. In this first group experiments, current density, time and temperature parameters were optimized; micro structure, micro hardness, SEM photographs and EDS analysis were investigated. In the second part of this work, experiments were carried out in induction furnace containing respectively molar ratio 10:2:5:5 for MgCl2-MgB4O7-NaCl-KCl and respectively molar ratio 3:5:5 for B2O3-KCl-MgCl2 in a graphite crucible as an anode and 316 austenitic stainless steel as a cathode was used. In this first group experiments, current density, time and temperature parameters were optimized; micro structure, micro hardness, SEM photographs and EDS analysis were investigated. In experiments performed on different electrolysis time, the residual salts is cleaned difficultly because of the electrolysis time is increased. Furthermore, at applied current density between 20 mA and 6 A had been affected negatively to coating MgB2 on 316 austenitic stainless steel. The residual salt is cleaned more difficultly with insreased of electrolysis time and current density. In experiments performed investigated temperature parameters, when melting point of salts mixture, the experiments were made among of 600-800 C at tubuler furnace and among of 650-900 C at induction furnace. Although the electrolysis occured this temperature, surface of specimens had negatively results.

Benzer Tezler

  1. Fabrication of nickel based electro-active materials with anodic oxidation of different substrates in sub molten koh for supercapacitor applications

    Süper kapasitör uygulamaları için yarı ergiyik koh içerisinde anodik oksidasyon ile nikel esaslı elektroaktif oksitlerin değişik taban malzemeleri üzerinde üretimi ve tanımlanması

    NOURHAN MOHAMED

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  2. Acid-salt-surfactant lyotropic liquid crystalline mesophases: Synthesis, characterization, and electrochemical properties of mesoporous M2P2O7 and M2- XM'XP2o7 (M and M'= MN(II), CO(II) and NI(II)) powders and films

    Asit-tuz-yüzey aktif madde liyotropik sıvı kristal arafazlar: Mezogözenekli M2P2O7 ve M2-XM'XP2o7 (M ve M'= MN(II), CO(II) ve NI(II)) tozlarının ve filmlerinin sentezi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal davranışları

    IŞIL ULU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER DAĞ

  3. Yarı ergimiş tuz yöntemi ile kromit konsantresinden sodyum kromat üretimi

    Production of sodium chromate from chromite ore via the sub-molten salt method

    ECE TUNÇYÜREK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR

  4. Synthesis & characterization of modified mesoporous LiMn2-xCoxO4 thin films as water oxidation electrocatalysts

    Su oksidasyon elektro-katalizörü mezoporlu modifiye LiMn2-xCoxO4 ince filmlerin sentezi ve karakterizasyonu

    IRMAK KARAKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER DAĞ

  5. Synthesis, characterization, and electrochemical properties of mesoporous spinel LiMn2-xMxO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni, and Cu) thin films

    Mezogözenekli spinel LiMn2-xMxO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni, and Cu) ince filmlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal özellikleri

    IRMAK KARAKAYA DURUKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER DAĞ