Effects of pulse parameters on surface properties of silver coatings on copper substrates
Bakır üzerine kaplanan gümüşün yüzey özelliklerine darbe parametrelerinin etkisi
- Tez No: 582346
- Danışmanlar: PROF. DR. İSHAK KARAKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Metalurji Mühendisliği, Chemistry, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- 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: 116
Özet
Elektronik iletkenlik, bir malzemenin serbest elektron taşıma kabiliyetini gösteren bir parametredir. Radyasyon verimi ve geçiş kaybı, milimetre-dalga (mmW) ve Terahertz (THz) frekanslarında çalışan antenler, dalga kılavuzları, güç bölücüler, bağlaştırıcılar, aktif devre elemanları vb. sistemlerde kullanılan malzemelerin iletkenliği ile doğrudan ilgilidir. Elektromanyetik dalgaların iletimi için çok yüksek frekanslarda çalışan sistemlerin sinyal kalitesi, iyi iletkenliği olan yüzey kaplamasına çok bağlıdır. Darbeli elektro çöktürme tekniklerinin kullanılması, doğru akım tekniklerinden daha iyi yüzey kalitesinde homojen birikintilere neden olur. Bu çalışmada, darbe parametrelerinin, bakır taban malzemesi üzerindeki gümüş kaplamaların yüzey kalitesine etkileri, saçılma parametresi (S-parametresi) ve yüzey pürüzlülüğü açısından incelenmiştir. Gümüş kaplamanın yüzey kalitesi üzerindeki etkilerini gözlemlemek için üç darbe parametresi görev döngüsü, frekans ve ortalama akım yoğunluğu seçilmiştir. Ortalama akım yoğunluğunun artmasının yüzey pürüzlülüğünü azalttığı analiz edilmiştir. Ayrıca, darbe akımının açık kaldığı süre arttırılırken yüzey pürüzlülüğü azaltılmıştır. Akımın açık ve kapalı zamanları arasındaki farkın artması, daha pürüzsüz yüzeylere neden olmuştur. Daha az pürüzlü yüzeyler daha yüksek görev döngülerinde ve daha düşük frekanslarda gözlemlenmiştir. Ayrıca, frekansın yüzey pürüzlülüğü üzerinde daha az etkili olduğu tespit edilmiştir. (S11) ölçümleri sonucunda pürüzlü yüzeylerin daha fazla geri dönüş kaybına neden olduğu gözlemlenmiştir. Gümüş kaplamanın mikro yapısını karakterize etmek için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. SEM analizinin sonucunda darbeli elektro çöktürme ile piramidal büyüme elde edilmiştir. Yüksek frekans ve yüksek görev döngüsünde artan ortalama akım yoğunluğu ile daha küçük taneler ve daha az gözenekli yapılar tespit edilmiştir. Ortalama akım yoğunluğunun azalması ile tane yapısında düzensizlik gözlemlenmiştir. X-Işını kırınımı (XRD) analizine göre yüksek görev döngüsünde, yüksek frekansta ve yüksek ortalama akım yoğunluğunda daha küçük gümüş taneleri tespit edilmiştir. Darbe parametrelerinin gümüşün bakır taban malzemesi içine difüzyonu üzerindeki etkisi erke serpinimli spektroskopi (EDS) çizgi analizi ile analiz edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Electronic conductivity is a parameter that exhibits the free-electron transportation ability of a material. The radiation efficiency and insertion loss are directly related to the conductivity of the materials used in the systems like antennas, waveguides, power dividers, couplers, active circuit elements etc. operating at Millimeter-Wave (mmW) and Terahertz (THz) frequencies. The signal quality of systems operating at ultrahigh frequencies for the transmission of electromagnetic waves is very much dependent on the surface finish that has good conductivity. The use of pulse electrodeposition techniques causes homogeneous deposits of better surface quality than direct current techniques. The effects of pulse parameters on the surface quality of silver coatings on the copper base material in terms of scattering parameter (S-parameter) and surface roughness were analyzed in this study. Three pulse parameters which are duty cycle, frequency and average current density were selected to observe the effects on the surface quality of silver plating. It was analyzed that the increasing average current density has the effect of reducing surface roughness. Moreover, the surface roughness was reduced while increasing on time of the pulse current. Increasing the time differences between on time and off time also caused smoother surfaces. Relatively rough surfaces were observed at higher duty cycle and lower frequency. Furthermore, it was detected that frequency was less effective on surface roughness. As a result of (S11) measurements, it was observed that rougher surfaces have more return loss. Scanning Electron Microscope (SEM) was used to characterize the microstructure of silver plating. As a result of SEM analysis, pyramidal growth was obtained with pulse electrodeposition. Smaller grains and less porosities were detected with the increasing average current density at high frequencies and high duty cycles. Irregularity was observed in the grain structure with decreasing average current density. According to X-Ray diffraction (XRD) analysis, smaller silver grains were observed at high duty cycle, high frequency and high average current density. Effects of pulse parameters on the diffusion of silver into the copper base material were analyzed by Energy-dispersive spectrometer (EDS) line analysis.
Benzer Tezler
- Elektriksel kıvılcımla işlemede sinterlenmiş gümüş-hidroksiapatit toz katkılı elektrotların biyolojik uyumluluk üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of sintered silver-hydroxyapatite powder-added electrodes on biological compatibility in electrical discharge machining
DAMLA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EKMEKCİ
- Kırılma indisi güçlendirilmiş plazmonik aygıtlarda ışık yayılımı
Pulse propagation on index-enhanced plasmonic devices
ELİF ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMRE TAŞGIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ RASİM VOLGA OVALI
- Ag-Fe-Co/CaP toz katkılı sinterlenmiş elektrot ile elektriksel kıvılcımla işlenmiş Ti-6Al-4V yüzeylerin yapısal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the structural and morphological properties of electrical discharge machined surfaces of Ti-6Al-4V using Ag-Fe-Co/CaP powder mixed sintered electrodes
SEMA KALAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EKMEKCİ
- Synthesis and characterization of Ag/Cu2O nanostructured employing pulse laser ablationin liquid
Sıvı lazer ablasyonu kulanarak Ag/Cu2O nanoyapılarının sentezi ve karakterizasyonu
AZZAM YAS KHUDHUR KHUDHUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER KARA
PROF. DR. EVAN TAREQ SALIM
- Yüksek safiyette molibden tozunun spark plazma sinterleme yöntemi ile şekillendirme şartlarının belirlenmesi ve karakterizasyonu
Determination of sintering conditions and characterization of high purity molybdenum powder by spark plasma sintering
FATİH DENİZALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER