Magnetic and structural properties of fe/cementite nanoparticles produced by solid state pyrolysis
Katı hal pirolozis yöntemi ile üretilen fe/cementite nanoparçacıkların manyetik ve yapısal özellikleri
- Tez No: 855544
- Danışmanlar: PROF. DR. MEVLÜT KARABULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Demir-Cementite içerikli karbon kapsüllü manyetik nanoparçacıklar (MNP'ler), geniş uygulama alanları ve üretim kolaylıkları nedeniyle bilim dünyasında büyük ilgi görmüştür. Literatürde Cementite nanoparçacıklarının üretimi çoğunlukla kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemi ile yapılmaktadır. Bu yöntemin aksine, basit, hızlı ve tekrarlanabilir olması nedeniyle piroliz yöntemi ile çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Bu çalışmanın amacı, katı hal pirolizi kullanılarak farklı sıcaklıklarda üretilen Fe/Fe3C yapılarının yapısal ve manyetik karakterizasyonunu gerçekleştirmektir. Bu yöntemle, 700-750-800-850-900 ve 1000 ºC sıcaklıklarında 45 dakikada 6 farklı örnek üretildi. Fe/Fe3C nanoparçacıklarının 700˚C ve 750˚C'de uygun kristal yapı ile üretimi gerçekleştirilemedi. Bunun yanı sıra, daha yüksek piroliz sıcaklıklarında uygun yapılanma meydana geldi ve Fe/Fe3C parçacıkları ile çevrelenmiş karbon nanotüpler oluştu. Faz analizleri, X-ışını kırınımı (XRD) ve Rietveld Analiz yöntemleri kullanılarak yapıldı ve 700˚C ve 750˚C'de demir oksit yapıları gözlendi. Manyetizasyon ölçümleri, ilk olarak manyetik alana bağlı manyetizasyon ölçümü kullanılarak yapıldı ve Süperiletken Kuantum Girişim Cihazı (SQUID) manyetometresi ile ferromanyetik nanoparçacıklara uygun histerezis eğrileri kaydedildi. Sıcaklığa bağlı manyetizasyon ölçümünde, Curie Sıcaklığı etkisinin yanı sıra, Fe3C'nin Fe ve C'a ayrışması ve yeni bir faz oluşumu manyetizasyon değişikliklerinde rol oynadı. Demir ve Cementite'den elde edilen manyetizasyon değerli ayrı ayrı analiz ediliğ kütle oranları hesaplandı. Manyetizasyondan hesaplanan kütle oranları ile XRD ile hesaplanan kütle oranlarının birbiriyle uyumlu olduğu görüldü.
Özet (Çeviri)
Carbon-encapsulated iron-cementite magnetic nanoparticles (MNPs) have attracted great attention in the scientific community due to their wide range of applications and ease of production. The production of cementite nanoparticles is mostly done by the chemical vapor deposition (CVD) method in the literature. Unlike this method, studies have begun to be carried out with the pyrolysis method because it is simple, fast, and repeatable. This study aims to perform the structural and magnetic characterization of Fe/Fe3C structures produced at different temperatures using solid-state pyrolysis. With this method, 6 different samples were produced in 45 minutes at 700-750-800-850-900 and 1000 ºC. The production of Fe/Fe3C nanoparticles could not be achieved with a proper crystal structure at 700˚C and 750˚C besides, at higher pyrolysis temperatures, appropriate structuring occurred, and carbon nanotubes decorated with Fe/Fe3C particles were formed. Phase analyses were performed by XRD and Rietveld Refinement, and iron oxide structures were observed at 700 ˚C and 750 ˚C. Magnetization measurements were first made using magnetic field-dependent magnetization measurement, and hysteresis curves compatible with ferromagnetic nanoparticles were recorded with a SQUID magnetometer. In the temperature dependence magnetization measurement, in addition to Curie Temperature effect, the decomposition of Fe3C and phase formation took a role in magnetization changes. Magnetization originating separately from iron and cementite was analyzed, and mass ratios were calculated. It was seen that the mass ratios calculated from magnetization and the mass ratios calculated with XRD were compatible with each other.
Benzer Tezler
- Fe-Mn bazlı alaşımlarda termal etkili faz dönüşümleri ve faz dönüşümlerinin manyetik özellikleri üzerine etkisi
Thermally induced phase transformations and the effect of phase transformations on magnetic properties in Fe-Mn based alloys
OSMAN ARMAĞAN
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TALİP KIRINDI
- Effect of austempering and aluminizing processes on properties of high silicon spheroidal graphite ductile irons
Yüksek silisyumlu küresel grafitli dökme demirlere uygulanan östemperleme ve alüminyumlama işlemlerinin malzeme özelliklerine etkisi
YAKUP YÜREKTÜRK
Doktora
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Stronsiyum hekzaferrit mıknatısların yerli selestit cevheri ve tufal kullanarak üretimi ve özelliklerinin geliştirilmesi
Manufacturing of strontium hexaferrite magnets and improving of their properties by using domestic celestit ore and mill scale
KÜRŞAT İÇİN
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SULTAN ÖZTÜRK
- Magnetic and structural properties of Fe-Ni-Al alloys
Fe-Ni-Al alaşımlarının manyetik ve yapısal özellikleri
FEYZAN ÖZGÜN ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAKİ ALTUNCEVAHİR
- Fe ve %3 SiFe filmlerinin alttabaka ve konsatrasyona bağlı olarak manyetik yapısal özelliklerinin incelenmesi
İnvestigation of magnetic and structural properties of Fe and %3 SiFe films interms of their substrates and concenration
ELİF GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HAKAN KÖÇKAR