The effects of chemical short-range order on crystallization pathway in ternary marginal glass forming alloys
Marjinal cam oluşturan üçlü alaşımlarda kimyasal kısa erim düzeninin yapısal dönüşüm mekanizmasına etkileri
- Tez No: 695680
- Danışmanlar: PROF. DR. YUNUS EREN KALAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- 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: 93
Özet
Bütün metalik cam oluşturan sistemler arasında, Al bazlı camsı alaşımlar (Al-RE ya da Al-TM-RE), alışılmadık devitrifikasyon davranışları sebebiyle son dönemlerde büyük ilgi görmektedir. Kristallenme esnasında amorf matris içerisinde gelişen nanokristal populasyonu 1024 m-3 değerine kadar ulaşabilmekte ve bu durum klasik çekirdeklenme teorisiyle açıklanamamaktadır. Al90RE10 (RE: Sm, Tb, Y) ikili alaşım sistemleri üzerinde daha önce yapılan çalışmalar, sıvı yapıdan süregelen topolojik orta erimli düzenin, yüksek yoğunluklu nanokristal oluşumunda etkili olduğunu göstermiştir. Bu çalışma kapsamında ise, kimyasal düzenin devitrifike üçlü metalik cam sistemleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), üç boyutlu atom prob tomografisi (APT) ve yüksek enerjili sinkrotron X-ışını kırınımı (HEXRD) karakterizasyon methodları kullanılarak özellikle Al90Sm5Tb5 ve Al90Y5Tb5 üçlü metalik cam alaşımları incelenmiştir. Toplam nadir toprak elementi (RE) miktarı sabit olmasına rağmen, Tb atomlarının %5 Y ya da Sm ile yer değiştirmesinin, Al90RE10 (RE: Sm, Tb, Y) ikili sistemlere kıyasla, devitrifikasyon yolunu değiştirdiği gözlemlenmiştir. Al-RE ikili alaşım sistemlerinde görülmeye alışkın olunan geleneksel fcc-Al nanokristallenme eğilimi, Al90Sm5Tb5 alaşımında farklılık göstermiştir. Bunun yerine, TEM analizlerinde intermetalik fazlar içerisine gömülmüş ymk-Al nanokristallerin oluşumu gözlemlenmiştir. Bu davranış, geleneksel düşük şiddetli ve geniş ymk-Al nanokristallenme sinyalinin yerini sivri, belirgin entalpi değişimli ısı veren dönüşüm sinyalinin aldığı DSC sonuçlarıyla da desteklenmiştir. Bu araştırma FA9550-20-1-0261 kontrak numarası ile AFOSR tarafından desteklenmiştir.
Özet (Çeviri)
Among all the metallic glass-forming systems, Al-based marginal glass-forming alloys (Al-RE or Al-TM-RE) have been recently received significant attention due to their unusual devitrification behavior. The population of nanocrystals developed in the amorphous matrix can reach up to 1024 m-3 upon crystallization, which cannot be explained by classical nucleation theory. Our previous studies on binary Al90RE10 (RE: Sm, Tb, Y) systems have shown that the topological medium-range order, which is inherited from the liquid state, is effective in the formation of nanocrystals upon devitrification. In this study, we have examined the effects of chemical order on devitrified ternary metallic glass systems. Particularly, Al90Sm5Tb5 and Al90Y5Tb5 ternary metallic glasses were investigated by differential scanning calorimetry (DSC), transmission electron microscopy (TEM), atom probe tomography (APT), and high energy synchrotron X-Ray diffraction (HEXRD) methods. It was observed that although the total amount of RE is constant, the substitution of Tb with 5% of Y or Sm has changed the devitrification path compared to Al90RE10 (RE: Sm, Tb, Y) binary systems. The traditional fcc-Al nanocrystallization event observed in binary Al-RE metallic glass systems was found to be altered in Al90Sm5Tb5 glassy alloys. Instead, the formation of intermetallic phases with fcc-Al nanocrystals embedded inside is observed in TEM analysis. This behavior is also supported by DSC results, where a sharp exothermic transformation peak with a significant enthalpy change replaced the traditional low intensity and broad fcc-Al nanocrystallization peak. This work has been supported by AFOSR under contract number FA9550-20-1-0261.
Benzer Tezler
- Polielektrolitlerin borik asit kristalizasyonuna etkisi
The Effectt of the polyelectrolytes on boric asid crystallization
PERVİZ SAYAN
- Düşük çinkolu Li2O-ZnO-SiO2 camlarının kristalizasyon davranışı ve cam seramiklerinin eğme mukavemetlerine P2O5'in etkisi
Başlık çevirisi yok
ONUR MENTEŞE
- Zeolit-su ikilisini kullanan adsorpsiyon ısı pompalarında ısıve kütle iletimini geliştirmek için yeni bir yaklaşım
A new approach to enhance heat and mass transfer in adsorption heat pumps
MELKON TATLIER
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AYŞE ERDEM ŞENATALAR
- GGG 40 sınıfı küresel grafitli dökme demirlerin yorulma davranışına tin kaplamanın etkisi
Başlık çevirisi yok
GÖKHAN BAŞMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN
- Volkanik bazalt kayaçlarından cam-seramik malzeme üretim koşullarının araştırılması ve özelliklerinin incelenmesi
The investigation of production conditions and properties of glass-ceramic materials from the volcanic basalt rocks
ŞENOL YILMAZ
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN GÜNAY