Demir bazlı farklı alaşım nanoyapılarının sentezi ve martensitik faz geçişlerinin, termal özelliklerinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile hesaplanması
Synthesis of martencitic phase transitions and thermal properties of density functional theory of iron based different alloy nano structures
- Tez No: 609398
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMA ÖZTÜRK YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Demiroksit, Nanopartikül, Gaussian, Tartarik asit, Sürfaktan, Ironoxide, Nanoparticle, Gaussian, Tartaric acid, Sürfaktant
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
DEMİR BAZLI FARKLI ALAŞIM NANOYAPILARININ SENTEZİ VE MARTENSİTİK FAZ GEÇİŞLERİNİN, TERMAL ÖZELLİKLERİNİN YOĞUNLUK FONKSİYONEL TEORİSİ İLE HESAPLANMASI Özlem SAVAŞ PEKDUR Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, Aralık 2019 Danısman: Prof. Dr. Sema ÖZTÜRK YILDIRIM ÖZET Bu çalısmada; ilk olarak demir bazlı yapılar (Fe3O4 vb.) farklı yapılarla birleştirilerek kullanım alanları genişletilmiş, alaşım nanoyapılarının hidrotermal yöntem ve diğer kimyasal yöntemlerle sentezi yapılmış, manyetik özellikleri incelenmiş ve buradan yola çıkılarak bu sistemler bilgisayar ortamında görüntülenmiştir. Kullanılan program Gaussian 09W programıdır. Sentezini yaptığımız moleküllerin, teorik olarak DFT/6-31G(d,p) ve HF/6-31G(d,p) temel setleri kullanılarak bağ açıları, bağ uzunlukları, dihedral açıları, termodinamik ve elektronik özellikleri, Mulliken atomik yükleri, HOMO-LUMO enerjileri hesaplanmıştır Çalışmamızın ikinci aşaması ise deneysel olarak devam ettirilmiştir. Oluşturulan demir bazlı nanoyapılardan sentezlenen numunelerin boyutlarını düşürmek, nanoparçacıkların kümeleşmesini önlemek ve elektrostatik güçlerin parçacık üzerinde stabilizetisini sağlamak için sürfaktan adı verilen kaplayıcı yapı (Tartarik asit) kullanılmıştır. Hazırlanan numunelerden elde edilen XRD sonuçlarına göre yapıların örgü parameterleri ve pik boyutları görüntülenmiştir. Manyetik ölçümlere göre, sıcaklık arttıkça, parçacık boyutlarının arttığı ve doyum manyetizasyonunun (Ms'nin) 72.2 emu/g değerinden 96.6 emu/g değerine kadar yükseldiği görülmüştür. Daha sonra, reaksiyon süreleri, farklı sıcaklıklarda, değiştirilerek, hidrotermal sentez nanoparçacıklar üzerine uygulanmaya devam edilmiştir. Artan reaksiyon süresiyle nanoparçacık boyutlarında ve dolayısıyla doyum manyetizasyonu değerlerinde artış gözlenmiştir. Reaksiyon süresinin, yüksek sıcaklıklarda nanoparçacıkların büyümesinde daha etkili olduğu görülmüştür. Oluşturulan yapıların organik bazlı sürfaktan ile kaplanması ile parçacık boyutlarındaki azalma gözlemlenmiştir. Parçacık boyutlarımız 9-15 nm arasında bulunmuştur. Bu da göstermiştir ki sürfaktan yani kaplayıcı kullanarak oluşturulan parçacık boyutlarında FESEM ile görüntülemede ciddi farklar oluşmaktadır.
Özet (Çeviri)
SYNTHESIS OF MARTENCITIC PHASE TRANSITIONS AND THERMAL PROPERTIES OF DENSITY FUNCTIONAL THEORY OF IRON BASED DIFFERENT ALLOY NANO STRUCTURES Özlem SAVAŞ PEKDUR Erciyes University, Graduate school of Natural and Applied Sciences PhD Thesis, December 2019 Supervisor: Prof. Dr. Sema ÖZTÜRK YILDIRIM ABSTRACT In this study; First, iron - based structures (Fe3O4 and similar) were combined with different structures - their application areas were expanded, the synthesis of alloy nanostructures by hydrothermal method and other chemical methods were investigated and their magnetic properties were examined and these systems were visualized on computer. The program used was Gaussian 09W package. Theoretically, we are synthesize theoretically bonded angles, bond lengths, dihedral angles, thermodynamic and electronic properties, Mulliken atomic charges, HOMO-LUMO, using basic sets of DFT / 6-31G (d, p) and HF / 6-31G (d, p). energies calculated. The second stage of our study was continued experimentally. Surface modification was added to the iron-based nanostructures, sürfaktant was added and the coating structure (Tartaric acid) was used to reduce the size of the synthesized samples, to prevent the aggregation of nanoparticles and to ensure the stabilization of the electrostatic forces on the particle. According to XRD results obtained from prepared samples, weave parameters and peak dimensions of the structures were displayed. According to magnetic measurements, as the temperature increases, particle sizes increased and also rised saturation magnetization (Ms) increased from 72.2 emu / g to 96.6 emu / g. Then, the reaction times were changed at different temperatures and applied on hydrothermal synthesis nanoparticles. Increased reaction time was observed in nanoparticle sizes and hence saturation magnetization values increased. The reaction time was found to be more effective in the growth of nanoparticles at high temperatures. Reduction in particle size was observed in the coating of the structures with organic based sürfaktant. Our particle sizes were found between 9-15 nm. This shows that there are significant differences in particle size imaging with FESEM using sürfaktant.
Benzer Tezler
- Investigation of solidification and crystallization of iron based bulk amorphous alloys
Demir bazlı metalik cam malzemelerin katılaşma ve kristalleşme davranışlarının incelenmesi
EMRAH SALİM ERDİLLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT AKDENİZ
PROF. DR. AMDULLA MEKHRABOV
- Investigation of the effect of dwell period in load controlled fatigue tests of inconel 718 superalloy
Inconel 718 süperalaşımının yük kontrollü yorulma deneyinde bekleme süresinin etkisinin incelenmesi
NUMAN BERAT YONDU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Mechanical properties of powder metallurgy Ti-6Al-4V alloy manufactured with hot isostatic pressing
Sıcak izostatik pres ile üretilen toz metalurjisi Ti-6Al-4V alaşımının mekanik özellikleri
MOHAMED ABDULLA ELFGHI
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. MUSTAFA GÜNAY
- The effect of post weld heat treatment on the mechanical properties of TIG welded inconel 718 alloy
Kaynak sonrası ısıl işlemin TIG ile kaynak yapılmış inconel 718 alaşımının mekanik özelliklerine etkisi
ECE CANAN KOŞMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Development of Fe-Al based alloys as reinforcement in Al-matrix composites
Alüminyum matrisli kompozitler için Fe-Al bazlı takviye faz geliştirilmesi
FATMA AĞDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. VEDAT AKDENİZ