Yüksek ısıl iletkenliğe sahip silisyum nitrür üretimi ve karakterizasyonu
The production and characterization of silicon nitride having high thermal conductivity
- Tez No: 414262
- Danışmanlar: PROF. DR. SERVET TURAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Seramik Mühendisliği, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Anadolu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 258
Özet
Si3N4 seramikler, ısıl iletkenliğin önemli olduğu, elektrik gücünü dönüştürebilen ve etkin şekilde kontrol edebilen elektronik cihazlar, endüstriyel robotlar dahil çeşitli uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Elektronik devrelerde cihazın performansını, malzemelerin sahip olduğu mekanik ve ısıl özellikler belirlemektedir. Oluşan yüksek ısıl iç gerilmeler seramik altlıklarda çatlak oluşmasına neden olurlar. Bu nedenle hem yüksek mukavemet hem de yüksek ısıl iletkenlik ayrıca elektriksel yalıtkanlık bu altlıklar için gereklidir. Bu doktora tezinde, Al2O3 ve AlN gibi malzemelerin kullanıldığı, ısıl iletkenlik ve elektriksel yalıtkanlık özelliklerinin bir arada kullanımının önemli olduğu alanlarda alternatif olabileceği düşünülen, düşük maliyetli Si3N4 seramik üretim parametrelerinin belirlenmesi ve üretilen bu ürünlerin karakterizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. Si3N4 seramiklerin üretiminde yaygın kullanılan pahalı UBE Si3N4 tozuna alternatif, ekonomik Silzot ve Yantai tozları kullanılarak, toz türü, tane boyutu gibi başlangıç toz parametrelerinin, sinterleme tekniği, sinterleme sıcaklığı, süresi, basıncı, sinterleme sonrası ısıl işlem gibi proses parametrelerinin, Y2O3, Yb2O3 gibi sinterleme ilave türleri ve SiC gibi ısıl iletkenliği yüksek ikincil fazların, tane sınır fazlarının amorf veya kristalin olması gibi içyapıyı değiştiren parametrelerin, Si3N4 seramiklerinin ısıl özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmalar sonucunda, en fazla SiC ilavesi ve sinterleme sıcaklığının yani yoğunluğun ve tane büyümesinin ısıl iletkenliği arttırdığı, kristalin fazların ise düşürdüğü tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Si3N4 ceramics are widely used various applications such as electronic devices and industrial robots. This devices capable of converting electrical power and which can control effectively. Mechanical and thermal properties of materials determine performance of the device in the electronic circuit. Internal stresses due to the high heat causes crack initiation in the ceramic substrates. Therefore, high strength, high thermal conductivity and electrical insulation are necessary for this substrates. In this thesis, cost effective Si3N4 powders were used instead of Al2O3 and AlN which are used in both thermal conductivity and insulation applications. Also, determination of fabrication parameters and their characterizations were purposed. Economic Silzot and Yantai Si3N4 powders were used as alternative powder instead of expensive UBE powder. Effect of the powder type, particle size, sintering method, sintering temperature, time and pressure on thermal conductivity were investigated. Moreover, effect of the heat treatment after sintering, sintering additives as Y2O3 and Yb2O3 on thermal properties was analyzed. Finally, addition of high thermal conductive secondary phases as SiC, effect of the amorphous and crystalline grain boundary phases on thermal properties was determined. As a result of study, thermal conductivity of the silicon nitride ceramics has been increased with SiC addition and sintering temperature (due to high density and grain growth). Also, thermal properties were decreased with the crystalline phases.
Benzer Tezler
- Growth, characterization and fabrication of AlGaN/GaN high electron mobility transistors on silicon carbide substrates
Yüksek elektron mobiliteli transistörlerin silisyum karbür alttaşlar üzerine büyütülmesi, karakterizasyonu ve fabrikasyonu
AYÇA EMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Silisyum nitrür esaslı kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of silicon nitride based composites
DİLAN BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- Grafen-takviyeli nanokompozitlerin içyapı ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between internal structure and mechanical properties of graphene-reinforced nanocomposities
BETÜL ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BAYRAK
- Pürüzlü cam üzerine büyütülmüş N-tipi mikrokristal silisyum malzemelerde saf su ve ışık ile yaratılan metastabilite etkilerinin foto iletkenlik yöntemleri ile incelenmesi
Investigation of metastability effects due to de-ionised water and white light in N-type microcrystalline silicon films deposited on rough glass substrate by using photoconductivity methods
HÜSEYİN MUZAFFER ŞAĞBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET GÜNEŞ
- Çevresel bariyer kaplama uygulamaları için nadir toprak elementleri silikat seramiklerin üretimi ve ısıl davranışlarının incelenmesi
Production and thermal behaviour of rare earth elements silicate ceramics for environmental barrier coating application
ÖZGE ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ YALÇIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET KARABAŞ