Synthesis and characterization of bulk amorphous/nanocrystalline soft magnetic materials
Amorf/nanokristal manyetik malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 442190
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT VEDAT AKDENİZ, PROF. DR. AMDULLA MEHRABOV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Bu çalışmanın amacı, denge olmayan soğuma şartlarına ulaşmak ve iyi bir yumuşak manyetik özelliğe ve yüksek elektriksel dirence sahip iri hacimli (Fe36Co36B19.2Si4.8Nb4)99.25Cu0.75 camsı çubuk üretmek ve bu çubuğun kristalleşme kinetiğini incelemektir. İri hacimli metalik cam oluşumu ark eritme ve emme döküm ile başarılmış, taramalı elektron mikroskobu, x ışınları kırınımı ve termal analiz teknikleri ile camsı yapının varlığı kanıtlanmıştır. Bu karakterizasyonlardan sonra, alaşımın kristalleşme kinetiği eş zamanlı ve eş ısılı diferansiyel taramalı kalorimetre analizleri ile incelenmiştir. Bu eş zamanlı termal analizlerden, Kissinger ve Ozawa gibi farklı analitik metotlar kullanılarak camsı geçiş ve kristalleşme aktivasyon enerjileri belirlenmiştir. Kritik soğuma hızı Barandiaran-Colmenero ve Liu et al. denilen iki yaklaşımla hesaplanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Trg, ΔTx, and γ gibi çok sayıda cam oluşturma kabiliyeti parametresi hesaplanmıştır. Bu parametrelerin büyük bir kısmı alaşımın iyi bir hacimli cam oluşturduğunu göstermiştir. Alaşımın eş ısılı kristalleşme kinetiği ilk kristalleşme sıcaklığının üstünde seçilen sıcaklıklarda çalışılmıştır. 585 ºC de 5 dakika bekletme dışında yapılan tüm eş ısılı termal analizlerde kristalleşme piki gözlemlenmemiştir. Taramalı elektron mikroskobu özelliği olmayan bir matriks gösterse de, x ışınları kırınımında α-(FeCo) kristalleri fark edilip Scherrer formülü ile kristallerin boyutları hesaplanmıştır. Alaşımın ilk döküldüğü hâli ve ısıtılmış hâlinin manyetik ve mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Alınan sonuçlara göre, ısıtılmış alaşımlar α-(FeCo) nanokristal yapılarından dolayı ilk döküldüğü hâlindeki alaşımlardan daha yüksek doyum manyetizasyonuna, daha düşük koersif kuvvete ve daha yüksek mikro sertlik değerlerine sahiptir.
Özet (Çeviri)
The aim of the study is to reach non-equilibrium cooling conditions and produce bulk glassy (Fe36Co36B19.2Si4.8Nb4)99.25Cu0.75 rod which has a good soft magnetic property and high electrical resistivity and to investigate its crystallization kinetics. The bulk metallic glass formation was achieved by arc melting and suction casting and it was confirmed by scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD) and thermal analysis techniques. After characterizations, by isochronal and isothermal differential scanning calorimeter (DSC) analyses, crystallization kinetics of the alloy was investigated. From isochronal DSC analyses, activation energies for glass transition and crystallization events were determined by using different analytical methods such as Kissinger and Ozawa. The critical cooling rate was calculated from two approaches called Barandiaran and Colmenero and Liu et al. and results were compared. Numerous glass forming ability parameters such as Trg, ΔTx, and γ were estimated for the samples. High majority of parameters showed that the alloy is a good bulk glass former. The isothermal crystallization kinetics of the alloy was studied at temperatures chosen in above the first crystallization temperature. There were no crystallization signals detected in the isothermal DSC scans except for 585 ºC at 5 min holding. Although SEM showed featureless matrix, α-(FeCo) crystallites were distinguished in the XRD pattern and size of these crystallites was estimated by Scherrer equation. The magnetic and mechanical properties of the as cast and annealed alloys were compared. According to the obtained results, annealed alloys have higher saturation magnetization, lower coercive force and higher microhardness values than as cast alloys due to the presence of α-(FeCo) nanocrystalline structures within amorphous matrix.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of non-ferrous based bulk amorphous metallic alloys
Demir-dışı bazlı hacimli camsı metalik alaşımların üretimi ve nitelendirilmesi
HALİL MERİH TÜRKEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. VEDAT AKDENİZ
PROF. DR. AMDULLA O. MEKHRABOV
- Synthesis and characterization of zirconium based bulk amorphous alloys
Zirkon esaslı iri ve hacimli camsı alaşımların üretimi ve nitelendirilmesi
İLKAY SALTOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT AKDENİZ
PROF. DR. AMDULLA MEKHRABOV
- Synthesis and structural characterization of bulk and nanoalloys of Ni-B binary systems
Ni-B ikili sistemlerinin hacimli ve nanoalaşımlarının üretimi ve yapısal karakterizasyonu
HALİM SEÇKİN TEKEKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AMDULLA MEHRABOV
PROF. DR. MAHMUT VEDAT AKDENİZ
- Synthesis and characterization of Ti-based bulk amorphous/nano-crystalline alloys for engineering applications
Mühendislik uygulamaları için Ti-esaslı iri ve hacimli/nanokristal malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
ALİ ABDELAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT AKDENİZ
PROF. DR. AMDULLAH MEKHRABOV
- Synthesis and characterization of nickel based bulk amorphous alloys
Nikel bazlı iri ve hacimli metalik camların sentezi ve karakterizasyonu
HÜLYA ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMDULLAH MEKHRABOV
PROF. DR. VEDAT AKDENİZ