Manufacturing process development for lanthanum hexaboride (LaB6) thin film filaments
Lantan hekzaborür (LaB6) ince film filamentler için üretim süreci geliştirilmesi
- Tez No: 638968
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHADIR TUNABOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri ve Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 55
Özet
Nadir toprak hekzaborürlerinin (REB6) aşınma ve korozyona karşı koruyucu, dekoratif ve termiyonik ince filmleri gelecek vaat etmektedir. Mevcut birçok hekzaborür arasında benzersiz özellikleri nedeniyle lantan hekzaborür (LaB6) çoğunlukla elektron mikroskoplarında parlak ve uzun ömürlü termiyonik emisyon kaynağı olarak kullanılmaktadır. Fakat günümüzde kullanılan tek kristal LaB6 katotların aksine LaB6 ince film kaplı metal filamentler basit tasarımı, kolay kurulumu, düşük fiyatı ve az enerji tüketimi nedeniyle daha avantajlı görülmektedir. Bu çalışmada, magnetron sıçratma sistemi kullanılarak tantal (Ta), molibden (Mo) ve tungsten (W) tel alttaşlar üzerine (LaB6) ince filmler kaplanmıştır. LaB6 filmlerinin alttaşlara yapışkanlığını belirlemek için film yüzeylerine bant testi uygulanmıştır. Bant testi uygulanan filmlerin morfolojisi, yapısı ve stokiyometrisi stereo mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını fotoelektron spektroskobu (XPS) ile analiz edilmiştir. Stereo mikroskobu ve SEM analizi sonuçlarına göre geliştirilen filmlerde soyulma olmadığı ve filmlerin alttaşlara iyi yapışma sağladığı gözlemlenmiştir. LaB6/W filminin XPS analizi filmin oksitlendiğini ve filmlerde lantan, bor ve oksijen dışında herhangi bir elementin bulunmadığını göstermiştir. Analiz sonuçları, mevcut deney parametreleri altında tungsten teli üzerine kaplanan filmin kompoziyonunun lantan tetraborür (LaB4) olduğunu göstermektedir. Karakterizasyon çalışmalarına ek olarak ince film filamentlerin tasarımı ve maliyet analizi de yapılmış olup çalışma sonucunda düşük maliyetli filament uygulaması için umut verici sonuçlar elde edilmiştir
Özet (Çeviri)
Thin films of rare-earth hexaborides are promising for wear and corrosion protective, decorative, and thermionic coatings. Among many hexaborides available, due to its unique properties lanthanum hexaboride (LaB6) is mostly used as a bright and long life thermionic emission source in electron microscopes. Unlike single-crystal LaB6 cathodes used today, LaB6 thin-film coated metal filaments can be advantageous due to their simple design, easy installation, cost-efficient manufacturing, and less energy consumption. In this study, LaB6 thin films were grown onto tantalum (Ta), molybdenum (Mo), and tungsten (W) wire-substrates using magnetron sputtering (MS). Tape-test was used on the film surfaces to determine the adhesion of the LaB6 films to the substrates. The morphology, structure, and stoichiometry of tape-tested films were investigated by stereo microscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Stereo microscopy and SEM analysis showed that the films were grown by magnetron sputtering have dense, fine columnar structure without peeling or flaking. From the XPS analysis of LaB6/W, it was observed that the film was oxidized and there were no peaks of any element other than lanthanum, boron, and oxygen found. The analysis shows that the composition of the film was lanthanum tetraboride (LaB4) coated over the tungsten (W) substrate at the deposition conditions. In addition to the characterization, the design of thin-film filaments was completed as described in the patent application. Then, the cost analysis including material, labor, machine, and analysis cost, was conducted. As a result of the study, encouraging results for the lower cost filament application was obtained.
Benzer Tezler
- Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes
HASAN GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Baryum magnezyum tantalat seramiklerinin dielektrik özelliklerine nadir toprak elementlerinin etkileri
The effects of rare earth elements on dielectric properties of barium magnesium tantalate ceramics
BERHAN ŞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Development of textile based temperature sensor for wearable electronics
Giyilebilir elektronikler için tekstil tabanlı sıcaklık sensörü geliştirilmesi
BURCU ARMAN KUZUBAŞOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENEM KURŞUN BAHADIR
- Flukonazol adlı antifungal ilaç aktif maddesinin sentez kaynaklı safsızlıkları için yeni analitik metot geliştirme
A new analytical method development for the impurities that arise during the manufacturing process of fluconazole-antifungal pharmaceutical drug substance
YONCA MUTLU