Effects of wire diameter, tape thickness, and rolling ratio on the superconducting properties of monocore Fe/MgB2 conductors
Tel çapı, şerit kalınlığı ve haddeleme oranının tek damarlı Fe/MgB2 iletkenlerin süperiletkenlik özellikleri üzerindeki etkileri
- Tez No: 856338
- Danışmanlar: Prof. Dr. İBRAHİM BELENLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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: 77
Özet
Bu çalışmada, in situ boru içinde toz (BİT) yöntemi kullanılarak üretilen farklı çaplarda MgB2 tek damarlı demir kılıflı teller ve farklı kalınlıkta şeritlerin süperiletkenlik özelliklerini inceledik. Önceden hazırlanmış reaksiyona girmemiş Mg ve 2B toz karışımını demir boruya doldurarak PIT yöntemiyle tel ve şerit ürettik. Bu toz ile doldurulmuş 15 mm çapındaki demir boruyu uzatarak 3 mm çapında tel haline getirmek için bir oluklu haddeleme cihazı kullanıldı. Daha sonra bu tele soğuk çekme uygulanmış ve kademeli olarak 2,5mm, 2,0mm, 1,7mm ve 1,3mm çaplarında tel örnekler elde edilmiştir. Bu nedenle, bu farklı çaplardaki tellerden şerit örnekler üretmek için düz haddeleme işlemi uygulanmıştır. Farkı çaplardaki tellerden düz haddeleme işlemi ile 1,2mm, 0,9mm, 0,6mm ve 0,4mm farklı kalınlıklarında şerit formunda örnekler elde edilmiştir. Bu işlemler sırasında teller ve şeritlerde mekanik deformasyon nedeniyle oluşan gerilmeleri azaltmak için MgB2'nin sentez sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta ara ısıl işlemler uygulandı. Bu adımlardan sonra 700°C'de 2 saat süreyle boru fırın içerisinde argon basıncı altında ısıl işlem uygulandı. Tüm örneklerin elektriksel/süperiletkenlik özelliklerini inceledik. Sinterlenen örneklerin orta kısmından 25 mm uzunluğunda numuneler kesilerek 7 Tesla'ya kadar manyetik alanlarda bir kriyojenik soğutma sistemi kullanılarak sıcaklık-direnç ve akım-gerilim ölçümleri gerçekleştirildi. Sonuçlar, 2.0mm çapında telden düz haddelenmiş ve daha yüksek Tc'ye 37.76K' sahip olduğundan şerit örneklerden daha uygun süperiletken özelliklere sahip 1.2mm kalınlığındaki bant numunesinin tel numunelerine göre en uygun özelliklere sahip olduğunu göstermektedir. En önemli sonuç, tel ve şerit örnekler arasında en yüksek Tc'yi 37.87K'de gösteren tel numunesinin 1.7mm çapında olmasıdır. Öte yandan, daha küçük kalınlığa sahip şeritlerde Je daha hızlı bozulma göstererek bunları güçlü manyetik alanları içeren uygulamalar için daha az uygun hale getirmektedir.
Özet (Çeviri)
In this work, we studied the superconducting properties of MgB2 monocore iron sheathed wires of different diameters and tapes of different thicknesses produced using the in-situ powder-in-tube (PIT) method. We manufactured wires and tapes using the in-situ PIT method by filling the iron tube with previously prepared unreacted Mg and 2B powder. Thus, the 15 mm diameter tube underwent a groove rolling process to reduce its diameter to 3 mm to produce wires. In addition, the wires were subjected to cold drawing and were cut with diameters of 2.5 mm, 2.0 mm, 1.7 mm, and 1.3 mm. Therefore, these wires with different diameters were subjected to a flat rolling process to produce tapes, and parts of the tape sample were cut with different thicknesses of 1.2 mm, 0.9 mm, 0.6 mm, and 0.4 mm. During these processes, the wires and tapes were subjected to intermediate heat treatments at a temperature lower than the synthesis temperature of MgB2 to reduce the mechanical stress due to these processes. After these steps, heat treatment was carried out at 700°C for 2 hours using a tube furnace. We have examined the effects of electrical / superconductivity for all samples. Temperature-resistance and current-voltage measurements were made using a cryostat system at magnetic fields of up to 7 Tesla by cutting samples with a length of 25 mm from the middle part of our samples. The results indicate that the tape sample that is 1.2mm thick is flat rolled from wire with diameters of 2.0mm and possesses the most suitable properties for superconducting than the tape samples due to its higher Tc at 37.76K. The most important result is that the wire sample with a diameter of 1.7mm shows the highest Tc among the wire and tape samples at 37.87K. On the other hand, Tapes of smaller thickness show faster degradation of Je, which makes them less suitable for applications involving strong magnetic fields.
Benzer Tezler
- Thermomechnical characterization of Ti-rich tini shape memory alloys
Ti zengin tini şekil bellekli alaşımların ısıl mekanik karakterizasyonu
FATİH YAŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BOR
- Tel erozyon ile işlenen geometrilerin işleme parametrelerinde oluşan yüzeylerin deneysel olarak incelenmesi
Holes drilled by wire erosion experiment an investigation of surfaces formed by changing cutting parameters
OĞUZHAN CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEMİK TAYLAN DAŞ
- WEDM yönteminde işlem parametrelerinin mikroyapı ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi
The Effects of process parameters on the microstructure and surface roughness in the WEDM process
ULAŞ ÇAYDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AHMET HASÇALIK
- Karbon oranının alaşımsız çelik filmaşinlerden elde edilen tel ürünlerin performansına etkisi
The effect of carbon rate on performance of wi̇re product manufactured from unalloy steel rod
EFKAN ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM YILMAZ
- Paladyum kaplı paslanmaz çelik elektrot yapısının doğrudan borhidrür yakıt pilinde performans etkisinin incelenmesi
Investigation of performance effect of palladium coated stainless steel electrode structure in direct borohydride fuel cell
SEVGİ AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL İBRAHİM SARAÇ