Production of MgB2 superconducting wires and joints by magnesium diffusion method and their characterization
Magnezyum difüzyon yöntemiyle MgB2 süperiletken tel ve eklemlerin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 843216
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN YETİŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Tez çalışması kapsamında IMD MgB2 tellerinde karşılaşılan reaksiyona girmemiş bor kümeleri ve bor katmanı, düşük mühendislik kritik akım yoğunluğu (Jce), tel boyunca süperiletken öz düzgünsüzlüğü ve ince MgB2 halka tabakasından kaynaklanan eklemleme zorlukları gibi güncel problemlerin çözümüne yönelik yenilikçi üretim yöntemlerinin tasarlanması ve uygulanması amaçlanmıştır. Tez çalışmasında önerilen yenilikçi yöntemler ile standart IMD (S-IMD) üretim yöntemine alternatif olarak merkezi Mg çubuk yerine stokiyometrik olmayan magnezyumca zengin Mg + B tabletlerin (RD-IMD), ve üç adet ince Mg çubuğun üçgen geometri (TH-IMD) düzeninde kullanıldığı tel üretimleri gerçekleştirilmiştir. Tasarlanmış iç Mg difüzyon işlemi adı verilen RD-IMD üretim yöntemi kullanılarak üretilen MgB2 telinde S-IMD telinin merkezinde oluşan büyük boşluk yerine gözenekli bir MgB2 yapısı ve bu yapıyı çevreleyen yoğun dairesel bir MgB2 tabakası başarılı bir şekilde oluşturulmuştur. Bu sayede standart IMD teline kıyasla öz manyetik alan altında daha yüksek bir mühendislik kritik akım yoğunluğu elde edilebileceği gösterilmiştir. Bunun yanı sıra bir diğer yenilikçi tel üretim yöntemi olan TH-IMD yöntemi ile bor tozu merkezinde tek bir Mg kaynağı kullanmak yerine üçgen geometride yerleştirilmiş üç adet ince Mg çubuk kullanılmıştır. Mg' nin bor içerisinde difüze edeceği mesafe azaltılıp homojen bir şekilde yayılması sağlanarak telin elektriksel özelliklerinin geliştirilebileceği gösterilmiştir. Son olarak, S-IMD MgB2 tellerde oluşan ince MgB2 katman yüzeyinin daha etkin hale getirilmesi üzerine tasarlanan yarısı Mg diğer yarısı B olan özgün bir dolum yöntemi ile tel (H-EMD) ve süperiletken eklem üretimleri gerçekleştirilmiştir. H-EMD yöntemiyle elde edilen etkin MgB2 yüzeyinin, süperiletken bağlantı ile tel çekirdeği arasındaki temasın daha iyi olmasına ve süperiletken teller ile bağlantı noktası arasındaki kritik akım farkının azaltılmasına katkıda bulunduğu kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of the thesis study is to design and implement innovative production methods to solve current problems encountered in IMD MgB2 wires, such as unreacted boron clusters and layer, low engineering critical current density (Jce), superconducting core non-uniformity along the wire, and joining difficulties caused by the thin MgB2 ring layer. In the thesis study, designed wires were produced using non-stoichiometric Mg+B tablets (RD-IMD) and triple thin Mg rods (TH-IMD) in addition to the standard IMD (S-IMD) wire production in which Mg rod is centered in the boron powder. Using the RD-IMD method, MgB2 wire was made with a porous structure instead of a large hole in the middle and a dense circular MgB2 layer around this porous structure. In this way, it has been shown that a higher Jce can be achieved compared to the S-IMD wire in self field. With another design called the TH-IMD method, it has been shown that the electrical properties are improved compared to the S-IMD wire by using three thin Mg rod sources in triangular geometry instead of using a central Mg rod. With this design, the length at which magnesium will diffuse into the boron during the heat treatment is reduced, ensuring that Mg spreads evenly throughout the boron layer. Finally, a special filling method designed to be half Mg and half B (H-EMD) was used to make the thin MgB2 ring surface formed in the S-IMD MgB2 wire more effective. It has been demonstrated that the effective MgB2 surface obtained by the H-EMD method contributes to better contact between the superconducting joint bulk and the wire core and to reducing the critical current difference between the superconducting wires and the joint.
Benzer Tezler
- Assessment of mechanical deformation processes through micro-hardness tests of superconducting mgb2 wire samples made with standard and powder internal magnesium diffusion techniques
Standart ve toz dahili magnezyum difüzyon teknikleriyle yapılan süperiletken mgb2 tel numunelerin mekanik deformasyon süreçlerinin mikro-sertlik testleri ile değerlendirilmesi
MUEEZ UR REHMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM BELENLİ
- Microstructural, electrical and mechanical properties of MgB2/Mg metal matrix composites
Üstüniletken MgB2/Mg metal matris kompozitlerin mikroyapısal, elektriksel ve mekanik özellikleri
MEHMET EĞİLMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
DOÇ. DR. METİN TANOĞLU
- Organik bileşik katkılı MgB2 süperiletken tellerin üretimi ve fiziksel karakterizasyonu
Production and physical characterization of organic compound added in MgB2 superconducting wires
HASAN AĞIL
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ GENÇER
- Synthesis and characterization of MgB2 superconducting wires
Süperiletken MgB2 tellerin sentezi ve karakterizasyonu
NESRİN HORZUM
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMERKAN ÖZGEN
- Yüksek performanslı MgB2 üretimi için karbon katkılanmış bor sentezi
Production of carbon doped boron to synthesize high performance MgB2 superconductor
EMİR PİLTEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM BELENLİ