MMM 2402 MALZEME BİLİMİ yücel birol

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "MMM 2402 MALZEME BİLİMİ yücel birol"

Transkript

1 MMM 2402 MALZEME BİLİMİ yücel birol

2 Vize sınavı

3 Vize sınavı soru #1

4 Vize sınavı soru #1 Kayma kırılması; tek kristalli sünek malzemelerde görülür. Çok kristalli malzemelerde görülmez! tamamen sünek kırılma (kopma): çok sünek malzemeler kırılma hattında kesitleri tek bir noktaya azalıncaya kadar neredeyse %100 kesit daralması göstererek kırılırlar. Çok kristalli malzemelerde görülür. Yumuşak metallerde, polimerlerde, inorganik camlarda oda sıcaklığında, diğer metallerde yüksek sıcaklıklarda görülür.

5 Vize sınavı soru #1 cup-cone kırılması önce sınırlı miktarda boyun verme yaşanır. boyun verme başladığında kesit içinde küçük boşluklar, mikro gözenekler oluşur. Deformasyon devam ederken bu boşluklar büyür, bir araya gelerek uzun ekseni yükleme eksenine dik eliptik bir çatlağa yol açarlar. Bu çatlak boşlukların birleşmesi ile yükleme eksenine dik yönde büyümeye devam eder. Nihayet, çatlağın yükleme eksenine 45 derecede kayma deformasyonu altında süratle büyümesi ile kırılma yaşanır. Çok kristalli malzemelerde tipik kırılmadır.

6 Vize sınavı soru #1 Gevrek kırılma fazla bir plastik deformasyon yaşanmadan ve süratli çatlak ilerlemesi ile gerçekleşir. Çatlak ilerleme yönü tecrübe edilen çekme gerilmesinin yönüne hemen hemen diktir ve bu nedenle kırılma yüzeyi neredeyse dümdüzdür. Gevrek kırılma hiçbir uyarıda bulunmadan aniden ve tamamen gerçekleşir. Çoğunlukla HMK ve HCP metallerde görülür. taneler arası kırılma çatlak tane sınırlarını takip eder. Tane sınırları empürite segregasyonu ile gevrekleşmiş veya tane içlerine göre zayıflamış olduğunda yaşanır.

7 Vize sınavı soru #2 Çatlak kontrolü için kullanılan tahribatsız muayene tekniğinin çözünürlüğü 2 mm ise, akma mukavemeti 495 MPa, Kıc değeri 24 MPa m olan 7075-T651 alüminyum alaşımlı uçak kanat parçasında müsaade edilecek en yüksek çekme gerilme akma dayanımının % kaçıdır? Y:1.35! Çatlak muayenesi tahribatsız olarak yapıldığına göre konu çatlak bir merkez çatlaktır (2a). Yüzey çatlağı gözle de fark edilir. (Sağlıklı bir gözün ayırt etme kapasitesi 0.2mm) K IC = Y (.a) 1/2 = K IC / Y (.a) 1/2 = 24x10 6 Pa m / 1.35 (3.14 x 0.001m) 1/2 = 317 MPa 317/495 = %64

8 Vize sınavı soru #3 Yanda SEM görüntüsünde kırılma yüzeyi görülen yorulma çatlağı kararlıistikrarlı büyüdüğü bu bölgede 1000 çevrimden sonra ne kadar uzamıştır? 2 çatlak çizgisi (striation) arası 0.5 m; bir çevrimde katedilen mesafe: 0.5 m 1000 çevrimde çatlak ilerleme mesafesi = 1000 x 0.5 m = 500 m

9 Vize sınavı soru #4 YMK demir dışı bir alaşımından 6mm çapında silindirik bir çubuk tersinir çekme-basma yüklemeli yorulmaya tabi tutulmaktadır. Maksimum çekme ve basma yükleri N ve N ise, yorulma ömrünü bulun. Gerilme genliği = gerilme aralığı/2 = N/2( r 2 mm 2 ) = 9000 N/(3.14x mm 2 ) = 318 MPa Yorulma ömrü: çevrim

10 Vize sınavı soru #5 a) Metallerin sürünme direncini arttırmak için başvurabilecek 3 yöntem yazın. b) Nikel, bakır, demir, tungsten, kurşun ve alüminyum için sürünme hasarının dikkate alınmasını gerektiren sıcaklıklar yaklaşık olarak nedir? c) yüksek sıcaklıkta çalışacak alaşımlarda ne tür özellikler ararız? a: 1.yönlü katılaştırma: tane yapısını yükleme ekseninde tane sınır miktarını en aza indirecek şekilde yönlendirmek; 2. tek kristal elde etmek 3. mikroyapıda dislokasyon kilitleme kapasitesine sahip ikincil fazlar oluşacak şekilde bileşim kontrolü b: Al-264 C/Fe-614 C/Ni-581 C/Cu-433 C/Pb-131 C/W-1369 C c: yüksek ergime noktası / yüksek elastik modül / büyük tane çapı

11 Vize sınavı soru #6a Alüminyumda 180 C de 62 MPa ve 55 MPa gerilme seviyelerinde ölçülen sürünme hızları sırası ile st -1 ve st -1 dir. 180 C de 59 MPa gerilme seviyesinde sürünme hızı ne olur?. s = K 1 n = K.62 n 2.64 = 62 n / 55 n n= = K.55 n ln2.64=n.ln62 n.ln55 K= σ = 59 MPa için:. s = K 1 n : (59) 8.1 = st -1

12 Uzama (%) Vize sınavı soru #6b Alüminyum alaşımlı bir malzemeye sıcaklık değiştirilerek 100 ve 200 C de (soldaki), gerilme seviyesi değiştirilerek 45 ve 50 MPa da (ortada), tane çapı değiştirilerek 100 m ve 200 m da (sağda) sürünme testi uygulanmış, deney sonuçları aşağıdaki gibi grafiklendirilmiştir. 200 C ve 200 m tane boyutu için kopma sürelerini, 45 MPa da sürünme hızını belirleyin. 25 T değişken; ve d sabit! değişken; T ve d sabit! d değişken; T ve sabit! Süre (st) Süre (st) Süre (st) 200 C de kopma süresi 320 st 45 MPa da sürünme hızı = 0.05/430 st = 1.2 x 10-4 st m tane boyutunda, kopma süresi 450 st

13 Vize sınavı soru #7 a. Magnezyum (a) HCl (b) içinde çözünmüş oksijen bulunan HCl çözeltisi içine daldırıldığında oluşacak oksidasyon ve redüksiyon reaksiyonları b. Korozyon reaksiyonları için standart hücre potansiyelini hesaplayın. c. Magnezyum hangisinde korozyona daha hızlı uğrar. Neden? a,b) Mg (s) Mg2+ (aq) +2e H + (aq) +2e- H 2 (g) 0 Mg (s) + 2H + Mg2+ (aq) + H 2 (g) V Mg (s) Mg2+ (aq) +2e /2O 2(g) +2H + (aq) +2e- H 2 O (l ) (½) Mg (s) +O 2(g) +4H + (aq) 2Mg2+ (aq) +2H 2 O (l) V c) içinde çözünmüş oksijen bulunan HCl çözeltisi içinde! Potansiyel farkı ve reaksiyonun itici gücü daha büyük olduğu için

14 Vize sınavı soru #8 a. Deniz suyu içinde birleştirilen aşağıdaki metal çiftleri için korozyon olasılığını yazın! Korozyon olacaksa, çiftlerden hangi metal/alaşım korozyona uğrar? Ni-Mg : Korozyon olur; Mg Zn-Düşük karbon çeliği: Korozyon olur; Zn Ti-Monel: Korozyon olur; Monel Dökme demir-bakır: Korozyon olur; DD b. Galvanik seriye göre 304 paslanmaz çeliğini aktif iken galvanik olarak koruyacak 2 metal/alaşım yazın. Çinko ve magnezyum Galvanik seri Platin altın Grafit Titanyum gümüş 316 paslanmaz çelik (pasif) Nikel (pasif) Monel (70Ni 30Cu) bakır nikel alloys Bronz (Cu Sn alaşımı) bakır pirinç (Cu Zn alaşımı) Inconel (aktif) Nikel (aktif) kalay kurşun 316 paslanmaz çelik (aktif) 304 paslanmaz çelik (aktif) Dökme demir Düşük karbon çeliği Alüminyum alaşımları Kadmiyum Ticari saf alüminyum çinko Magnezyum ve alaşımları

15 Vize sınavı soru #8 c. 304 paslanmaz çeliği (aktif)/mg galvanik çiftinde hangisinin yüzey alanı daha büyük olmalıdır? Magnezyum d.galvanizli sacın montajında kullanacağınız vidalar bakırdan mı yoksa alüminyumdan mı imal edilmeli? Alüminyum Galvanik seri Platin altın Grafit Titanyum gümüş 316 paslanmaz çelik (pasif) Nikel (pasif) Monel (70Ni 30Cu) bakır nikel alloys Bronz (Cu Sn alaşımı) bakır pirinç (Cu Zn alaşımı) Inconel (aktif) Nikel (aktif) kalay kurşun 316 paslanmaz çelik (aktif) 304 paslanmaz çelik (aktif) Dökme demir Düşük karbon çeliği Alüminyum alaşımları Kadmiyum Ticari saf alüminyum çinko Magnezyum ve alaşımları

16 Vize sınavı soru #9 Çinkonun (yoğunluk= 7.14 g/cm 3 ) korozyonla ağırlık kaybının 21.4 g/m 2.yıl olduğu atmosfer koşullarında 10 yıl kullanılacak çelik sacın galvaniz kalınlığı ne kadar olmalıdır? 21.4g/m g W.yıl = CPR = KW A t 87.6 (21400 mg) (7.14 g/cm 3 )(10000cm 2 )(8760 st) 1m 2.1yıl = = mm/yıl 10 yıl için: 10 x mm = 0.03 mm = 30 m A t

17 Vize sınavı soru #10 a: aralık korozyonu çözeltinin hareketsizliğine yol açmayacak şekilde iyi bir tasarım /perçinlenmiş yerine kaynakla birleştirilmiş levhaların kullanılması /aralıkta biriken kir-pasın sık sık temizlenmesi b: taneler arası korozyon Hassas hale gelmiş metal tüm Cr-karbürlerin tekrar çözeltiye alınabileceği yüksek sıcaklık tavı / karbür oluşması olasılığını en aza indirmek için C kontrolü (< ağ% 0.03 altında tutmak) / Paslanmaz çelikte karbür yapma potansiyeli Cr dan daha yüksek olan Nb veya Ti gibi alaşım elementlerine yer vererek Cr karbür oluşmasını önlemek, Cr un çözeltide kalmasını sağlamak.

18 Vize sınavı soru #10 d: galvanik korozyon galvanik seride birbirine daha yakın olanları seçmek / mümkün olduğunda daha geniş bir anot yüzeyi kullanmak / elektriksel olarak yalıtım c: erozyon korozyon sıvı akışında türbülansı ve yüzeye çarpma bölgelerini önleyecek şekilde tasarım / Sıvı içinde taşınan katı partikülleri ve gaz kabarcıklarını yok etmek / malzemeyi aşınma direnci yüksek seçmek

19 Vize sınavı soru #10 e: homojen korozyon korozyona dayanıklı, pasifleşen metal ve alaşımları seçmek; ortamın korozifliğini azaltmak f: oyuklanma korozyonu ortamdaki Cl- iyon miktarının kontrolü / inhibitor kullanımı / yüzey parlatma

20 Elektriksel özellikler

21 Ohm kanunu Malzemelerin en önemli özelliklerinden biri elektrik akımını iletme becerileridir. Elektrik akımı (birim zamanda geçen elektrik yükü) ile uygulanan gerilim arasındaki ilişki Ohm Kanunu ile ifade edilir: V=IR V: gerilim (volt, V) I: akım (amper, A) R: direnç (ohm, ) Burada R gerilim uygulanan parçanın direncidir. Akımdan bağımsızdır ve numune şeklinden etkilenir.

22 Elektrik direnci Elektrik direnci,, numune şeklinden bağımsızdır. R ile aşağıdaki gibi ilişkilendirilir: l: voltajın ölçüldüğü noktalar arasındaki uzaklık (m) A: akım yönüne dik kesit alanı (m 2 ) : elektrik direnci (.m) Ohm kanunu (V=IR) ile birlikte; Uzunluk, l Kesit alanı A

23 Elektrik iletkenliği Bir malzemenin elektriksel karakterini tarif etmek için bazen elektrik iletkenliği kullanılır. Elektrik iletkenliği bir malzemenin elektrik akımını iletme becerisini temsil eder. Elektrik iletkenliği ( ) elektrik direncinin ( ) tersidir: 1 = (.m) -1 (rom: reciprocal ohm metre)

24 Elektrik iletkenliği Katı malzemelerin elektrik iletkenliği çok geniş bir aralıkta değişir. Bu aralık genişliğindedir. İletkenler Metaller iyi iletkendirler ve elektrik iletkenlikleri 10 7 (.m) -1 seviyelerindedir. Yarı iletkenler İletkenliği aralarda, 10-6 ile 10 4 (.m) -1 arasında olan malzemelere yarı iletkenler diyoruz. Yalıtkanlar Diğer uçta ise iletkenliği çok düşük, ile (.m) -1 arasında değişen yalıtkanlar vardır.

25 İletkenlik-karşılaştırma (.m) -1 Bakır 6.0x10 7 metaller iletken gümüş 6.8x10 7 demir 1.0x10 7 Silisyum 4.0x10-4 IVA elementleri germanyum 2.0x10 0 III-V GaAs 1.0x10-6 bileşikleri Yarı-iletken beton 10-9 seramikler Cam Al 2 O 3 <10-13 polistren <10-14 polimerler polietilen yalıtkan

26 Elektronik ve iyonik iletkenlik Elektrik akımı: elektrik yüklü parçacıkların hareketidir. Pozitif yüklü parçacıklar uygulanan elektrik alanı yönünde, negatif yüklü parçacıklar ters yönde ilerler. katı maddelerde, elektrik akımı elektronların hareketi ile: elektronik iletim İyonik malzemelerde ise elektrik akımı iyonların hareketi ile: iyonik iletkenlik

27 Katılarda enerji bant yapıları iletken, yarı iletken ve yalıtkan malzemelerde sadece elektronik iletkenlik mevcuttur. Elektrik iletkenliğinin büyüklüğü, iletim prosesine katılan elektronların sayısına bağlıdır. Ancak bir atomdaki elektronların tamamı elektrik alanı uygulandığında harekete geçemez. Elektriksel iletime katılacak elektronların sayısı elektron seviyelerinin elektronlarca ne şekilde doldurulduklarına bağlıdır. malzemenin iletkenlik özelliğini Valens kabuğu belirler.

28 İletken Malzemeler Örneğin Bakır atomu (Cu) n=4 kabuk sayısından ötürü, 2n 2 formülüne göre 32 e- kapasitesine sahip valens yörüngesinde sadece 1 e- a sahiptir. Bu tek elektron kolayca serbest kalır ve bu onu iyi bir iletken yapar. en dış yörüngede az sayıda e- varsa, bu elektronların çekirdeğe bağı zayıf olur. 29: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 Kapasite: 32 e- Mevcut: 1 e- Çekirdek + 1 e-

29 enerji enerji Katılarda enerji bant yapıları Atomlar birbirine denge uzaklığında iken enerji bant yapısının şematik gösterilişi Enerji bandı Enerji bant aralığı Enerji bandı Valens bandı elektron bulunan en yüksek enerji seviyeleri İletim bandı boş en düşük enerji seviyeleri Atomlar arası mesafe Atomlar arası denge mesafesi

30 Katılarda enerji bant yapısı 0 K de 4 değişik bant yapısı görülür. E g 2 ev 2 ev > E g İletken (Cu) iletken (Mg) yalıtkan yarı iletken

31 iletkenlerde enerji bant yapısı Bakır gibi metallerde: ayni bant içinde dolu konumların üstünde ve onlara bitişik boş elektron konumları bulunur. elektronlar boş komşu enerji seviyelerine ısıl titreşimlerle kolayca sıçrayabilirler. boş enerji bandı aralık E f kısmi dolu valens bandı dolu enerji bandı

32 iletkenlerde enerji bant yapısı Mg gibi bazı metallerde, boş ve dolu bantlar birbirleri üstüne geçmiştir. Her bir Mg atomunda 2 adet 3s elektronu vardır. Ancak bu atomlar bir araya geldiğinde 3s ve 3p bantları birbirleri üstüne çakışır. E f Enerji boş enerji bandı dolu valens bandı dolu bant

33 enerji metaller Metallerde elektron hareketlendirmesinden önce ve sonra elektron seviyelerinin durumu Boş enerji seviyeleri dolu enerji seviyeleri E f E f e- sıçraması

34 metaller Bir elektronun serbest olması için, Fermi enerjisi üstündeki boş bir enerji seviyesine hareketlendirilmesi gerekir. Metallerde, en yüksek dolu enerji seviyesine (Ef) bitişik boş seviyelere elektronları taşımak için çok düşük miktarlarda enerji yeterlidir. Sadece Fermi enerjisinden daha büyük enerjiye sahip elektronlar bir elektrik alanında harekete geçebilirler. İletim işine katılan bu elektronlara serbest elektronlar denir.

35 Elektron hareketliliği bir elektrik alanı uygulandığında, elektrik akımı sabit bir değere kadar artar ve sonra sabit kalır. Buradan, elektronların hızlanmasını dengeleyen bir sürtünme kuvveti olduğunu anlarız! Bu sürtünme kuvveti kristal yapısındaki hataların, yabancı atomların, boşlukların, arayer atomlarının, dislokasyonların ve hatta atomların kendi titreşimlerinin elektronları saçılmaya uğratmasından kaynaklanır.

36 Metallerin elektrik direnci Yapısal hatalar direnci arttırır! tane sınırları dislokasyonlar empüriteler gözenekler Direnç sıcaklık empürite miktarı soğuk işlem ile artar. elektronları saçılıma uğratarak kat ettikleri yolu uzatırlar. elektrik alanı net e- hareketi +

37 Sürüklenme hızı Saçılma olayı elektrik akımına direnç yaratır. Bu saçılmayı tarif etmek için 2 parametreden yararlanılır: Sürüklenme hızı elektron hareketliliği ( e ) Sürüklenme hızı- v d uygulanan alanın etkisi ile ortalama elektron hareket hızı; Elektrik alanına (E ) doğrudan bağlıdır. d = e E

38 Elektron hareketliliği Buradaki orantı katsayısı ( e ) elektron hareketliliği olarak adlandırılır ve saçılma olaylarının frekansını temsil eder; birimi m 2 /V.s elektrik iletkenliği, = n e e n: birim hacimdeki serbest, iletken e- ların sayısı e : elektronun elektrik yükü (1.6x10-19 C). Elektrik iletkenliği = f(serbest elektron sayısı ve elektron hareketliliği)

39 Metallerin elektrik iletkenliği Metallerin çoğu mükemmel elektrik iletkenidirler. metal Elektrik iletkenliği (.m) -1 gümüş 6.8 x 10 7 bakır 6.0 x 10 7 Altın 4.3 x 10 7 Alüminyum 3.8 x 10 7 Pirinç (70Cu-30Zn) 1.6 x 10 7 Demir 1.0 x 10 7 Platin 0.9 x 10 7 Düz karbon çeliği 0.6 x 10 7 Paslanmaz çelik 0.2 x 10 7

40 Matthiessen kuralı Bir metalin toplam direnci, esasen birbirlerinden bağımsız hareket eden ısıl titreşimler, yabancı atomlar, plastik deformasyon vb saçılma merkezlerinin katkılarının toplamına eşittir: toplam = t + i + d Matthiessen kuralı t : termal titreşimlerden direnç katkısı (sıcaklık) i : yabancı atomlardan direnç katkısı (bileşim) d : deformasyondan direnç katkısı (proses)

41 Elektrik direnci (10-8.m) Metallerin elektrik direnci Cu at% Ni Cu at% Ni deforme Cu at% Ni Bakır ve Cu-Ni alaşımları için elektrik direncisıcaklık-bileşimdeformasyon ilişkisi i Saf Cu t Sıcaklık ( C)

42 Ticari alaşımların elektriksel özellikleri Bakır elektriksel özellikleri sayesinde en çok kullanılan iletkendir. Oksijensiz-yüksek iletkenlik bakırında oksijen ve diğer empüritelerin miktarı çok hassas sınırlar içinde kontrol edilir: OFHC kalite! Bu malzeme elektrik iletkenliğinin kritik olduğu uygulamalar için çok popülerdir. Alüminyum bakırın yarısı kadar iletken olmasına karşın hafif ve paslanmaz olması sebebiyle cazip bir seçenektir.

43 Ticari alaşımların elektriksel özellikleri Gümüş hem bakırdan hem alüminyumdan daha iyi bir iletken olmasına karşın maliyet dezavantajı nedeniyle kullanımı sınırlıdır. Kimi zaman bir alaşımın iletkenliğine zarar vermeden mukavemetini arttırmak gerekir. Hem katı eriyik hem de deformasyon sertleşmesi mukavemeti arttırırken iletkenliği düşürür. Mukavemeti arttırmak için iletkenliğe zarar vermeyen ikinci bir fazdan yararlanılır.

44 Ticari alaşımların elektriksel özellikleri Mesela Cu-Be alaşımları çökelti sertleşmesinden yararlanırlar. bu durumda bile iletkenlik yüksek saflıktaki bakıra göre 5 kat azalır. Fırın ısıtma elemanları gibi kimi uygulamalarda yüksek direnç gereklidir. Saçılıma uğrayan elektronların kaybettiği enerji ısı enerjisine dönüşür. Bu gibi malzemeler sadece yüksek elektrik direnci değil, ayni zamanda yüksek sıcaklıklarda oksitlenme direncine ve yüksek bir ergime noktasına da sahip olmalıdır. Bir Ni-Cr alaşımı olan ısıtma direnç elemanlarında tercih edilen bir malzemedir.

45 Sıvı İletkenler Civa

46 Sıvı İletkenler Su: Saf su elektrik akımı iletmez, yalıtkandır. İletken hale getirmek için içerisine asit veya metal tuzları konur. Su, akümülatör, pil elektrolitlerinin hazırlanmasında kullanılır.

47 Yarı iletkenler

48 Yarıiletkenlerde enerji bant yapısı Yarı iletkenlerde dolu valens bantlarına bitişik boş enerji seviyeleri bulunmaz. dolu valens bandı boş iletkenlik bandından belli bir aralıkla (<2 ev) ayrılır E f Enerji boş enerji bandı bant aralığı (<2 ev) dolu valens bandı dolu bant

49 Yarı iletkenler Dış enerji ile iletken bandına hareketlendirilen elektronların sayısı enerji bant aralığının büyüklüğüne ve sıcaklığa bağlıdır. Belli bir sıcaklıkta enerji bant aralığı ne kadar büyük ise, bir valens elektronunun iletim bandı içinde bir enerji seviyesine atlaması olasılığı o kadar düşüktür. Bu durumda serbest elektronların sayısı az olacaktır. Belirli bir sıcaklıkta enerji bant aralığı büyük olan bir malzemede iletkenlik de düşük olur.

50 Yarı iletkenler İletim bandı valens bandı Enerji bant aralığı Serbest elektronlar boşluklar İletkenlik iletkenlik

51 Yarı iletkenler Yarı iletkenlerdeki bağ yapısı kovalent ve dolayısı ile nispeten zayıftır. Valens elektronları atomlara çok sıkı bağlı değildir. yarı iletkenlerde enerji bant aralığı yalıtkanlara göre daha küçüktür. Isı enerjisi girişi ile bu elektronlar yalıtkanlarda olduğundan çok daha kolay bir şekilde iletken bandına geçebilir, malzeme iletkenlik kazanabilir.

52 Yarıiletkenler Yarı iletkenler periyodik cetvelde 3. ile 5. gruba aittirler. İletkenlik bakımından iletkenler ile yalıtkanlar arasında yer alırlar. Normal halde yalıtkandırlar. Ancak ısı, ışık ve manyetik etki altında bırakıldığında veya gerilim uygulandığında bir miktar valens elektronu serbest kalır, yani iletkenlik özelliği kazanır. Bu şekilde iletkenlik özelliği kazanması geçici olup, dış etki kalkınca elektronlar tekrar kendi atomlarına dönerler.

53 Yarı iletkenlik bu malzemelerin, onları özellikle faydalı ve kullanışlı kılan elektriksel özellikleri vardır. elektrik iletkenlikleri çok düşük seviyelerdeki empüritlerin varlığına çok hassastır.

54 Yarı iletkenler içsel yarı iletkenler dışsal yarı iletkenler n tipi dışsal yarı iletkenler p tipi dışsal yarı iletkenler

55 Yarı iletkenlik içsel yarı iletkenlerin elektrik özellikleri ve davranışı saf malzemenin sahip olduğu elektronik yapı tarafından belirlenir. Elektriksel özellikler yabancı atomlar tarafından belirlendiğinde bu yarı iletkenlere dışsal yarı iletkenler denir.

56 Valens bandı enerji İletim bandı Yarı iletkenler bir elektronun valens bandından iletken bandına hareketlendirilmesinden sonra valens bandında boşluk oluşur. +Isı/Işık manyetik/ elektrik alan Bant aralığı E f e- sıçraması E f Valens bandında boşluk

57 Elektronlar ve boşluklar İletim bandı Enerji bant aralığı valens bandı Elektron: negatif yük Boşluk: eşit, pozitif yük Hızları farklı! Sürüklenme hızı Serbest elektronlar boşluklar

58 Elektronlar ve boşluklar Silisyum gibi katkısız-saf bir yarıiletken içerisinde uyarılmış bazı elektronlar, bant değiştirerek iletim bandına girerler ve böylece akım oluştururlar. Silisyum içerisindeki bir elektron bant aralığını aşıp iletim bandına geçtiğinde geride (valens bandında) bir boşluk bırakır. içsel yarı iletkenlerde iletkenlik bandına hareketlendirilen her bir e ile kovalen bağlardan birinde ve valens bandında bir e eksilir.

59 elektrik yük taşıyıcılar Elektronlar: iletkenler / yarı iletkenler / yalıtkanlar Boşluklar: Sadece yarı iletkenler / yalıtkanlar boşluk enerjisi Fermi enerjisinden daha küçüktür. Elektrik iletkenliği serbest elektron ve boşlukların sayısına bağlıdır. Elektrik alanı uygulandığında serbest elektronlar negatif yükleri nedeniyle alana ters yönde hareketlenirler.

60 boşluk kavramı Bir elektrik alanı etkisi altında, kristal yapıdaki bu boşluk eksik bağı tamamlamak için diğer valens e larının hareketi ile hareket ettiğini düşünebileceğimiz bir iletkenlik unsurudur. Bu durumda bu boşluğu pozitif yüklü bir parçacık gibi düşünebiliriz. Boşluk bir e ile ayni fakat ters işaretli elektrik yüküne sahiptir (1.6x10-19 C).

61 Elektronlar ve boşluklar Harici bir voltaj etkisi altında malzeme içerisinde elektronlar ve boşluklar zıt yönlerde hareket eder. n-tipi yarıiletkende katkı maddesi ekstra elektron sağlayarak iletkenliği artırır. p-tipi yarıiletkende ise katkı maddesi ekstra boşluklar oluşturarak iletkenliği artırır. yarı iletkenlerde hem e hem de boşluklar kafes hataları tarafından saçılıma uğrarlar.

62 Elektron ve boşluk hareketi ile elektrik iletimi İçsel yarı iletkenlik valens elektronu Si atomu Elektron- boşluk çiftinin oluşması Elektron- boşluk çifti hareketi + + Elektrik alan yok Elektrik alanı var Elektrik alanı var

63 Yarı iletkenlerde iletkenlik yarı iletkenlerde hem serbest elektronlar hem de boşluklar elektrik yükü taşır. Elektrik iletkenliği (.m) -1 : n e e p e # boşluk/m 3 Boşluk hareketliliği # elektron/m 3 (m 2 /V.s) Elektron hareketliliği (m 2 /V.s) Yarı iletkenler için h nin büyüklüğü her zaman e den küçüktür. h IeI=1.6x10-19 C

64 İçsel ve dışsal iletim içsel: # elektron = # boşluk (n = p) saf silis dışsal: n p matris atomlarından (mesela silis) farklı sayıda valens elektronu bulunan empüriteler ilave edildiğinde ortaya çıkar.

65 İçsel yarı iletkenler Saf katkısız yarı iletkenler Grup IVA elementleri; örnek: silisyum & germanyum Bileşik yarı iletkenler Bunlar IIIA ve VA gruplarından elementler arasında oluşur. III-V bileşikleri; örnek: GaAs & InSb IIB ve VIA grup elementlerinin oluşturduğu bileşikler de yarı iletken davranış gösterirler: II-VI bileşikleri; örnek: CdS & ZnTe

66 içsel yarı iletkenler (katkısız) Bu yarı iletkenler, 0 K de iletkenlik bandından nispeten küçük bir aralık (genellikle <2 ev) ile ayrı tamamen dolu bir valens bandından oluşan elektronik yapıya sahiptirler. Saf yarı iletken malzemeler Si & Ge da bant aralıkları sırası ile 1.1 ve 0.7 ev dir. Bu bileşikleri oluşturan elementler periyodik çizelgede birbirlerinden uzaklaştıkça (elektronegatiflikleri daha farklılaştıkça) atomik bağ daha iyonik hale gelir ve bant aralığı genişler-malzeme daha yalıtkan hale gelir.

67 İçsel iletkenlik = n e e + p e e içsel yarı iletkenlerde iletkenlik bandına hareketlenen her elektron valens bandında bir boşluk bırakır. İçsel yarı iletkenler için n = p =n i = n i e ( e + n ) n i : içsel yarı iletkende yük taşıyıcı sayısı

68 dışsal yarı iletkenlik Ticari yarı iletkenlerin tamamı dışsal karakterlidir. Elektriksel davranışları empüriteler tarafından belirlenir. Bu empüriteler çok az miktarlarda bulunduklarında bile etkilidirler atoma 1 atom empürite düştüğünde bile Silisyum oda sıcaklığında dışsal hale geçmektedir.

69 n-tipi dışsal yarıiletkenlik VA grubundan elementler (P, As, Sb) silise yer alan empüritesi olarak ilave edildiğinde Komşu atomlarla sadece 4 adet bağ olabileceği için bu 5 valens elektronundan sadece 4 tanesi bağlanabilir. 1 elektron serbest kalır iletken e- Valens e- Si atomu fosfor atomu

70 n-tipi dışsal yarıiletkenlik Dış alan uygulanırsa bir elektron akışı meydana gelir n >> p n e e Elektrik alanı var!

71 n-tipi dışsal yarı iletkenlik Ekstra elektron empürite atomu etrafında bölgeye elektrostatik çekimle zayıf olarak bağlıdır. Bu elektronun bağ enerjisi oldukça düşüktür (0.01 ev kadar); bu nedenle empürite atomundan kolayca kopartılabilir ve serbest, iletken elektron durumuna geçer.

72 n-tipi dışsal yarı iletkenlik Zayıf bağlı her bir elektron için iletkenlik bandının hemen altında, aralık içinde tek bir enerji seviyesi bulunur. Bu elektronu empürite seviyelerinden birinden iletken bandındaki seviyelerden birine hareketlendirmek için gerekli enerji elektron bağlanma enerjisini temsil eder. Her bir uyarma olayı iletkenlik bandına bir elektron kazandırır. Bu tür empüritelere donör denir. Her bir donör elektronu empürite seviyesinden hareketlendirildiği için valens bandında boşluk oluşmaz.

73 Valens bandı enerji İletim bandı n-tipi dışsal yarı iletkenlik iletken bandın hemen altında Donör empürite seviyesinden İletkenlik bandına elektron hareketlenmesi Serbest elektron Bant aralığı, Eg donör seviyesi e- sıçraması E f E f

74 n-tipi dışsal yarı iletkenlik n-tipi yarı iletkenler için Fermi seviyesi bant aralığında yukarı doğru yer değiştirmiştir. Tam yeri, sıcaklığa ve donör konsantrasyonuna bağlıdır. Oda sıcaklığındaki ısıl enerji donör seviyelerinden çok sayıda elektronu hareketlendirmek için yeterlidir; ayrıca, bazı içsel valens-iletken bant geçişleri gerçekleşir fakat bunlar ihmal edilebilir düzeydedir.

75 n-tipi dışsal yarı iletkenlik Elektronlar yoğunluk ve sayıları itibarı ile esas taşıyıcıdırlar; boşluklar ise ikinci planda, azınlık taşıyıcıdırlar. iletkenlik bandındaki elektronların sayısı valens bandındaki boşlukların sayısını fazlası ile geçer (n >> p), dolayısı ile iletkenlik ifadesinde boşlukların katkısı göz ardı edilebilir.

76 n-tipi Yarıiletkenler n-tipi yarıiletkenlerde, e-vererek pozitif yüklenen katkı atomlarına Donör İyon denir. çoğunluk taşıyıcılar elektronlardır. Donör iyon Esas taşıyıcı azınlık taşıyıcı yapı içinde az miktarda boşluklar da bulunabilir. n-tipi malzeme içerisinde boşluklara azınlık taşıyıcıları denir.

77 p-tipi dışsal yarı iletkenlik Si ve Ge a IIIA grubundan Al, B ve Ga gibi elementlerin ilave edildiği durumda tam ters bir etki gerçekleşir. Bu atomların her biri etrafındaki kovalent bağlardan birinde bir adet e- eksiktir. Böyle bir eksiklik empürite atomuna zayıfça bağlı bir boşluk olarak düşünülebilir. Komşu bir bağdan e- transferi ile bu boşluk empürite atomundan ayrılabilir. Bir anlamda e- ve boşluk yer değiştirmiş olurlar. Hareket eden bir boşluk uyarılmış kabul edilir ve hareketlendirilmiş bir donör e- nu gibi iletkenliğe katkı yapar.

78 p-tipi dışsal yarıiletkenlik 3 valens elektronlu B atomu silise ilave edildiğinde komşu Si atomundan 1 elektron alır ve aralarında kovalent bağ oluşur. 1 elektron kaybeden Si atomunda bir elektron boşluğu oluşur. p >> n boşluk Valens e- Si atomu Bor atomu

79 p-tipi dışsal yarıiletkenlik Dış alan uygulanırsa bir boşluk akışı meydana gelir p >> n Elektrik alanı var!

80 P-Tipi Yarıiletkenler Germanyuma (Ge; 4e-) Indium (ln; 3e-) ilave edilirse, In atomu komşu Ge atomundan 1 elektron alır ve aralarında kovalent bağ oluşur. 1 elektron kaybeden Germanyum atomunda bir elektron boşluğu oluşur.

81 p-tipi dışsal yarı iletkenlik empürite atomu bant aralığında valens bandının hemen üstünde bir enerji seviyesi oluşturur. Bir elektron ısıl uyarılma ile valens bandından empürite seviyesine hareketlendiğinde valens bandında bir boşluk oluşur. Böyle bir geçişle sadece bir tek yük taşıyıcısı oluşur: valens bandında bir boşluk. ne empürite seviyesinde ne de iletken bandında serbest bir elektron oluşmaz. Böyle bir empüriteye, valens bandından geride bir boşluk bırakarak elektron kabul ettiği için alıcı denir.

82 Valens bandı enerji İletim bandı p-tipi dışsal yarı iletkenlik Elektron bant aralığında valens bandının hemen üstünde Alıcı empürite seviyesine hareketlenince valens bandında geride boşluk bırakır. Bant aralığı, Eg Alıcı enerji seviyesi e- sıçraması E f E f Valens bandında boşluk

83 P-Tipi Yarıiletkenin Meydana Gelişi P-tipi yarıiletken yapıda, elektron alan katkılama atomlarına Alıcı İyonları denir. P-tipi maddelerde çoğunluk akım taşıyıcısı boşluklardır alıcı iyon azınlık taşıyıcı Aynı zamanda bu yapı içerisinde az da olsa serbest elektron bulunur. Bunlara da azınlık taşıyıcıları adı verilir.

84 p-tipi dışsal yarı iletkenlik P tipi dışsal yarı iletkenlikte boşlukların sayısı serbest elektronlardan çok daha fazladır (p >>n). Elektrik iletiminden esasen pozitif yüklü parçacıklar (boşluklar) sorumlu olduğu için bu malzemelere p-tipi denir. Boşluklar esas yük taşıyıcısı, serbest elektronlar ise azınlıktır. Bu durumda serbest elektronların katkısı ihmal edilebilir:

85 p-tipi dışsal yarı iletkenlik P-tipi yarı iletkenlerde Fermi seviyesi bant aralığı içinde ve alıcı empürite seviyesine yakın bir konumdadır. Hem n- hem de p-tipi dışsal yarı iletkenler çok yüksek saflıkta olan malzemelerden (empürite içeriği 10-7 at% seviyelerinde) üretilirler. Daha sonra kontrollü miktarlarda donör veya alıcı empüriteler eklenir. Bu alaşımlamaya doping denir.

86 doplama dışsal yarı iletkenlerde oda sıcaklığında var olan ısıl enerji ile çok sayıda yük taşıyıcısı oluşur (empürite türüne bağlı olarak elektron veya boşluklar). Sonuçta dışsal yarı iletkenlerde yüksek bir oda sıcaklığı elektrik iletkenliği elde edilir. Bu malzemelerin çoğu çevre koşullarında elektronik cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

87 Yarı iletkenler malzeme Bant aralığı (ev) Elektrik iletkenliği ( m) -1 elementel e- hareketliliği m 2 /Vs Boşluk hareketliliği m 2 /Vs Si x Ge III-V bileşikleri GaP GaAs InSb x II-VI bileşikleri CdS ZnTe

88 Yarıiletkenler Elektronikte yararlanılan yarı iletkenler ve kullanılma yerleri Adı Germanyum (Ge) (Basit) Silisyum (Si) (Basit) Selenyum (Se) (Basit) Kullanım Yeri Diyot, transistör, entegre devre Diyot, transistör, entegre devre Diyot Bakır oksit (kuproksit) (CuO) (Bileşik) Diyot Galyum Arsenik (Ga As) (Bileşik) Indiyum Fosfor (In P) (Bileşik) Kurşun Sülfür (Pb S) (Bileşik) Tünel diyot, laser, fotodiyot, led Diyot, transistör Güneş pili (Fotosel)

89 Yarı iletken cihazlar Yarı iletkenlerin benzersiz özelliklerinden belirli elektronik fonksiyonların elde edilmesinde yararlanılır. Eski usül vakum tüplerinin yerini alan diyod ve tranzistörler bu uygulamalara örnektir. Yarı iletken cihazların (bazen katı-hal cihazları da denir!) avantajlarını, küçük boyut, düşük güç tüketimi, ısınma süresine gerek olmayışı şeklinde sıralayabiliriz.

90 Yarı iletken cihazlar Küçük bir silisyum çipi üzerine sayısız elektronik fonksiyon gerçekleştirebilen çok sayıda çok küçük devre sığdırılabilir. Minyatür devreleri mümkün kılan yarı iletken cihazların keşfi, son yıllarda elektronik sektöründe görülen baş döndürücü gelişmenin mimarıdır.

91 p-n tip redresör tek yönde elektron akışına izin verir. (alternatif akımı doğru akıma çevirmekte faydalı!) Bir ucu B diğer ucu P ile Voltaj yok:net akım yok doplanmış tek parça yarı + p-type n-type - iletken malzeme Düz alan: p-tipte boşluk, n-tipte elektron akışı: boşluk ve elektronlar arayüzeyde birleşiyor ve akım geçiyor. elektron + boşluk enerji Ters alan: boşluk ve elektronlar arayüzeyden uzaklaşır. Bağlantıda yük taşıyıcı kalmaz ve çok az akım geçer. + p-type n-type - - p-type n-type

92 yalıtkanlar

93 Yalıtkanlar yalıtkan malzemelerde atomlar arası bağ ya iyonik ya da kuvvetli kovalent bağdır. Dolayısı ile valens elektronları atomlara sıkı sıkı bağlıdır. Serbest kalmaları ve yapıda hareketlenmeleri imkansızdır.

94 Enerji-Bant Diyagramları iletim bandı Eg 6 ev iletim bandı 2.5>Eg>0.5 ev iletim bandı valens bandı valens bandı valens bandı Yalıtkan Yarı iletken İletken Bant-enerji diyagramları

95 Yalıtkanlar Yalıtkanlarda, tıpkı yarı iletkenlerde olduğu gibi, dolu valens bantlarına bitişik boş enerji seviyeleri bulunmaz. Elektronların serbest hale geçmeleri için enerji bant aralığını aşarak iletken bandının en altındaki boş seviyelere hareketlendirilmeleri gerekir. Bu ancak bu 2 seviye arasındaki enerji farkı kadar bir enerjinin ( enerji bant aralığı kadar) elektronlara verilmesi ile mümkün olur. Yalıtkanlarda bant aralığı yarı iletkenlerde olduğundan çok daha geniştir.

96 yalıtkanlarda enerji bant yapısı Yalıtkanlarda dolu valens bandı boş iletkenlik bandından geniş bir aralıkla (>2 ev) ayrılır. Elektronların iletkenlik bandına çıkmaları güçtür. E f Enerji boş enerji bandı bant aralığı (>2 ev) dolu valens bandı dolu bant

97 Valens bandı enerji İletim bandı Yalıtkanlar bir elektronun valens bandından iletken bandına hareketlendirilmesinden sonra valens bandında boşluk oluşur. Bant aralığı e- sıçraması E f E f Valens bandında boşluk

98 Yalıtkanlar Isı enerjisi ile iletken bandına hareketlendirilen elektronların sayısı enerji bant aralığının büyüklüğüne ve sıcaklığa bağlıdır. Belli bir sıcaklıkta enerji bant aralığı ne kadar büyük ise, bir valens elektronunun iletken bandı içinde bir enerji seviyesine atlaması olasılığı o kadar azdır. Bu durumda serbest elektronların sayısı az olacaktır. Belirli bir sıcaklıkta enerji bant aralığı büyük olan bir malzemede iletkenlik de düşük olacaktır.

99 MMM 2402 MALZEME BİLİMİ yücel birol

100 işleyeceğimiz konular malzemeler ısıya maruz kaldıklarında nasıl davranırlar? malzemelerin ısıl özelliklerini nasıl tanımlar ve ölçeriz? Isı kapasitesi Isıl genleşme Isıl iletkenlik Isıl şok direnci Seramikler, metaller ve polimerlerin ısıl özellikleri arasındaki farklar nelerdir?

101 Malzemelerin ısıl özellikleri Özgül ısı Isı iletkenliği Isıl difüzivite Isıl genleşme katsayısı Yüzey ısı transfer katsayısı Hissedilir ve gizli ısı Entalpi

102 Malzemelerin ısıl özellikleri Silika fiber: yalıtkan malzeme C deki fırından alındıktan sadece saniyeler sonra köşelerinden çıplak elle tutulabiliyor. İlk anda yüzeyden ısı transferi son derece hızlı. Fakat malzemenin ısıl iletkenliği çok düşük ve içi akkor sıcak kalıyor.

103 termostat Termostat: malzemelerin ısıl genleşme özelliğinden yararlanarak sıcaklığı düzenlemeye yarayan bir cihaz. Çift metal şerit Genleşme katsayıları farklı 2 metal birleştirilmiş Bakır demir ayrı birleştirilmiş

104 termostat malzemelerin ısıl genleşme özelliğinden (ısıyla boyutsal değişiminden) yararlanarak sıcaklığı düzenlemeye yarayan bir cihaz. Bu cihazdaki en önemli parça ısıl genleşme özellikleri farklı 2 metalik şerit birbirlerine yapıştırılarak elde edilen parçadır. Sıcaklık değiştiğinde 2 şeritten biri daha fazla uzadığından şerit parça eğilir. Termostatlarda çift metal şeriti spiral veya sargı şeklinde uygulanarak uzun yapılmak ve böylece bir sıcaklık değişiminin etkisi arttırılmak, işlev daha hassas kılınmak istenir.

105 termostat Bu sargının sonunda bir civa anahtarı (içinde birkaç damla civa bulunan küçük bir cam tüp) bulunur. şerit ucundaki hareketlenme anahtarı ileri veya geri iter. Sonuçta civa ampül içinde bir uçtan diğerine hareketlenir. Sıcaklık termostatın ayarlanmış sıcaklık değerine erişip, civa uca ulaştığında elektriksel temas sağlanmış ısıtma veya soğutma ünitesi devreye girmiş olacaktır. sınır değere erişildiğinde ve tüp diğer yönde hareketlendiğinde civa diğer uca döner ve elektriksel temas kesilir.

106 Isı kapasitesi Katı malzemelerin sıcaklıkları, ısıtıldıklarında artar. Bu ısı enerjisinin malzeme tarafından emildiğini gösterir. Isı kapasitesi bir malzemenin çevresinden ısı alma kapasitesini ifade eden bir özelliktir.

107 Isı kapasitesi Özgül ısı birim kütle için ısı kapasitesini gösterir. Kantitatif olarak: 1 mol malzemenin sıcaklığını 1 birim yükseltmek için gerekli enerji miktarı. Isı kapasitesi (J/mol-K) Enerji tedariği (J/mol) Sıcaklık değişimi (K) ısı kapasitesini ölçmek için 2 yol: C p : sabit basınçta ölçülen ısı kapasitesi. C v : sabit hacimde ölçülen ısı kapasitesi. Genellikle C p > C v ısı kapasitesinin birimi C J mol dq dt K Ancak oda sıcaklığından ve daha düşük sıcaklıklarda bu fark bir çok katı madde için çok küçüktür.

108 Atomik titreşimler Atomik titreşimler kafes dalgaları veya fononlar şeklindedir. Bir kristal yapıda atomik titreşimler vasıtası ile oluşan kafes dalgaları Atomların normal kafes konumları Titreşimler sonucunda yeni konumları

109 Titreşimsel ısı kapasitesi Bir çok katı maddede ısı enerjisinin esas sindirilme şekli atomların titreşim enerjilerindeki artış şeklindedir. Katılardaki atomlar çok yüksek frekanslarda ve oldukça küçük genliklerde titreşim halindedir. Bu titreşimler birbirlerinden bağımsız olmaktan ziyade, aralarındaki atomik bağlar sayesinde bağlantılıdır. Bu titreşim koordinasyonu kristal yapıda hareket eden dalgalar oluşur. Bu dalgaları kristal yapıda ses hızında hareket eden elastik dalgalar veya basit olarak kısa dalga boylarında ve çok yüksek frekanslardaki ses dalgaları gibi düşünebiliriz.

110 Titreşimsel ısı kapasitesi Bir malzemenin titreşimsel ısıl enerjisi dağılımları ve frekansları belirli bir aralıkta değişen bir dizi elastik dalgadan oluşur. Sadece belirli enerji değerleri mümkündür. Tek bir titreşim enerjisi birimine fonon adı verilir: fonon elektromanyetik radyasyon enerjisi birimi fotonun eş değeridir. Elektronik iletim sırasında serbest elektronların ısıl saçılması bu titreşim dalgaları ile olur. Bu elastik dalgalar Isı iletimi ile enerji taşınmasına da katılırlar.

111 Isı kapasitesinin sıcaklığa bağlılığı Isı kapasitesi 0 K de «0» dır fakat sıcaklık artışı ile süratle artar. Bu durum sıcaklık artışı ile kafes dalgalarının ortalama enerjilerini attırma kabiliyetinin artması ile ortaya çıkar. Düşük sıcaklıklarda Cv ile mutlak sıcaklık, T, arasındaki ilişki: A sıcaklıktan bağımsız bir sabittir.

112 Isı kapasitesinin sıcaklığa bağlılığı Debye sıcaklığı ( D ) denen sıcaklığın üzerinde C v artış hızını kaybeder ve 3R değerinde (R gaz sabiti) sıcaklıktan bağımsız hale gelir. Dolayısı ile malzemenin toplam enerjisi artan sıcaklıkla artmakla beraber, malzeme sıcaklığını 1 derece arttırmak için gerekli enerji miktarı sabittir. Bir çok katı madde için D değeri oda sıcaklığının altındadır ve oda sıcaklığında C v için 25 J/mol K değeri makul bir tahmini değerdir.

113 Isı kapasitesinin sıcaklığa bağlılığı 3R ısı kapasitesi, C v R = gaz sabiti = 8.31 J/mol-K D Sıcaklık (K) C v = sabit Isı kapasitesi sıcaklıkla artar. katılar için 3R seviyesinde bir sınıra ulaşır. D : Debye Sıcaklığı genellikle T oda dan daha düşük katıda enerji atomik titreşimler olarak depolanır. sıcaklık arttıkça atomik titreşimlerin ortalama enerjisi artar.

114 polimer metal seramik Özgül ısı: karşılaştırma increasing c p Artan c p malzeme polipropilen polietilen polistren teflon Magnezya (MgO) cam Alümina (Al 2 O 3 ) alüminyum çelik tungsten altın c p (J/kg-K) T oda C p (ısı kapasitesi): (J/mol-K)

115 Malzemelerin ısıl özellikleri Cp (J/kg.K) l ( C -1 x 10-6 ) k (W/m.K) alüminyum bakır altın demir nikel gümüş tungsten çeliği paslanmaz çelik Pirinç (70Cu-30Zn) Kovar İnvar Süper invar

116 polimerler seramikler Malzemelerin ısıl özellikleri C p (J/kg.K) l ( C -1 x 10-6 ) k (W/m.K) Alümina(Al 2 O 3 ) Magnezya (MgO) Spinel (MgAl 2 O 4 ) Fused silika (SiO 2 ) Soda camı Pyrex camı polietilen polipropilen polistren teflon nylon poliizopren

117 Diğer ısı kapasitesi katkıları Bir malzemenin toplam ısı kapasitesine katkı yapan diğer enerji emme mekanizmaları da vardır. Ancak bu mekanizmalar ısıl titreşimler yanında önemsizdir. Isı kapasitesine Elektronik katkı: Elektronlar kinetik enerjilerini yükselterek enerji emerler. Bu sadece serbest, dolu valens bandı konumlarından Fermi enerjisi üstündeki boş konumlara hareketlendirilen elektronlar için geçerlidir. Metallerde sadece Fermi seviyesine yakın konumlardaki elektronlar bu gibi geçiş hareketlerine yatkındırlar ve bu kabiliyette olanlar toplam elektron sayısının çok az bir oranıdır.

118 Diğer ısı kapasitesi katkıları Yalıtkan ve yarı iletkenlerde ise bunu becerebilen elektronların oranı daha da azdır. 0 K civarındaki sıcaklıklar dışında bu elektronik katkı ihmal edilebilir seviyelerdedir. Bazı malzemelerde spesifik sıcaklıklarda başka enerji emme prosesleri vardır. Mesela, Ferromanyetik malzemeler Curie sıcaklıklarına ısıtıldıklarında elektron spinleri düzensizleşir. Bu dönüşüm sıcaklığında ısı kapasitesi sıcaklık değişim eğrisinde ani bir yükselme görülür.

119 Isıl genleşme malzemeler ısıtıldığında uzar ve soğuduğunda büzülür. ısıl genleşme atomlar arasındaki ortalama mesafenin artmasıdır. 0 K derecedeki atomlar arası uzaklık, denge mesafesi, potansiyel enerji çukurunun dibidir. yüksek sıcaklıklara ısıtıldıkça titreşim enerjisi yükselir. Ortalama atom titreşim genliği her bir sıcaklıkta bu eğrinin iki ucu arasındaki mesafe ile, ve ortalama atomlararası uzaklık da ortalaması ile temsil edilir. Ortalama atomlar arası uzaklık sıcaklıkla artar.

120 Potansiyel enerji atomlar arası mesafe asimetrik eğri: sıcaklık artarken, atomlar arası uzaklık da artar; bu da ısıl genleşmedir. simetrik eğri: sıcaklık artarken, atomlar arası uzaklıkta artış yok. dolayısı ile ısıl genleşme de yok!

121 Isıl genleşme Isıl genleşme, artan sıcaklıkla atomik titreşimlerin genliğinin artmasından ziyade bu potansiyel enerji eğrisinin asimetrik karakterinden kaynaklanır. Potansiyel enerji eğrisi simetrik olsaydı, ortalama atomlar arası uzaklıkta bir değişiklik ve dolayısı ile ısıl genleşme olmazdı. Her bir malzeme grubu için (metaller, seramikler, polimerler), atom bağ kuvveti arttıkça, bu potansiyel enerji eğrisi daha derin ve daha dar hale gelir. Sonuçta, sıcaklıktaki bir artış ile atomlar arası mesafedeki artış da daha küçük olur ve daha küçük bir genleşme katsayısı değeri ortaya çıkar. Sıcaklık artışı ile ısıl genleşme katsayısının değeri artar.

122 Isıl genleşme l lineer ısıl genleşme katsayısı, bir malzemenin ısıtıldığında ne kadar uzayacağını temsil eden bir malzeme özelliğidir. Sıcaklık değiştiğinde malzeme boyutları da değişir. ilk son T son > T ilk T ilk T son son ilk ilk ( Tson Tilk ) Isıl genleşmenin lineer katsayısı (1/K veya 1/ºC)

123 Isıl genleşme ısıtma ve soğutma bir katı malzemenin boyutlarını etkiler ve sonuçta hacim değişikliği de olur. sıcaklıkla hacim değişikliği V ve V 0 : hacimdeki değişim ve ilk hacim v : ısıl genleşmenin hacimsel katsayısı Bir çok malzemede v değeri anizotropiktir; yani ölçümün yapıldığı kristal yönüne bağlıdır. Isıl genleşmenin izotropik olduğu malzemeler için, v 3 l.

124 seramik metal polimer Isıl genleşme katsayısı-karşılatırma Artan l malzeme polipropilen polietilen polistren teflon Alüminyum altın çelik tungsten Magnezya (MgO) Cam Alümina (Al 2 O 3 ) Silika (kris. SiO 2 ) l (10-6 / C) T oda zayıf ikincil bağlar sayesinde değerleri büyüktür.

125 Isıl genleşme: örnek 15 m uzunluğunda bir Bakır tel 40 C den -9 ºC ye soğutulmuştur. Boyu ne kadar değişecektir? Cu için 16.5 x 10 6 ( C) 1 T 0 [16.5 x 10 6 (1/ C)](15 m)[40 C ( 9 C)] m 12 mm

126 Metallerde ısıl genleşme Popüler metaller için lineer ısıl genleşme katsayıları ile ( C -1 ) arasında değişir. Bu değerler polimerlerin ve seramiklerinkilerin arasında bir yerdedir. Sıcaklık değişimlerine direnç göstermesi ve boyutsal kararlılığını koruması gereken uygulamalar için düşük ısıl genleşmeli ve kontrollü ısıl genleşmeli malzemeler geliştirilmiştir.

127 Invar ve diğer düşük genleşmeli alaşımlar Bir demir-nikel alaşımıdır ve oda sıcaklığı ve 230 C arasında çok düşük, yaklaşık «0» seviyesinde bir ısıl genleşme katsayısına sahiptir. Bu alaşım düşük-kontrollü ısıl genleşmeye sahip metalik malzemelerin en önemlisidir. Bileşimi: 64 ağ% Fe 36 ağ% Ni dir. İsmini de bu özelliğinden almaktadır. Oda sıcaklığındaki ısıl genleşme katsayısı: ( C -1 )

Enerji Band Diyagramları

Enerji Band Diyagramları Yarıiletkenler Yarıiletkenler Germanyumun kimyasal yapısı Silisyum kimyasal yapısı Yarıiletken Yapım Teknikleri n Tipi Yarıiletkenin Meydana Gelişi p Tipi Yarıiletkenin Meydana Gelişi Yarıiletkenlerde

Detaylı

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 WEBSİTE www2.aku.edu.tr/~hitit Dersler İÇERİK Metalik Malzemelerin Genel Karakteristiklerİ Denge diyagramları Ergitme ve döküm Dökme demir ve çelikler

Detaylı

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1 BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK Atom yapısı Bağ tipleri 1 Atomların Yapıları Atomlar başlıca üç temel atom altı parçacıktan oluşur; Protonlar (+ yüklü) Nötronlar (yüksüz) Elektronlar (-yüklü) Basit bir atom

Detaylı

4/26/2016. Bölüm 7: Elektriksel Özellikler. Malzemelerin Elektriksel Özellikleri. Elektron hareketliliği İletkenlik Enerji bant yapıları

4/26/2016. Bölüm 7: Elektriksel Özellikler. Malzemelerin Elektriksel Özellikleri. Elektron hareketliliği İletkenlik Enerji bant yapıları Bölüm 7: Elektriksel Özellikler CEVAP ARANACAK SORULAR... Elektriksel iletkenlik ve direnç nasıl tarif edilebilir? İletkenlerin, yarıiletkenlerin ve yalıtkanların ortaya çıkmasında hangi fiziksel süreçler

Detaylı

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri K O C A E L İ ÜNİVERSİTESİ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri 3 Şekillendirmenin Metalurjik Esasları Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-2013 Güz Yarıyılı 3. Şekillendirmenin

Detaylı

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken Diyot, transistör, tümleşik (entegre) devreler ve isimlerini buraya sığdıramadağımız daha birçok elektronik elemanlar, yarı iletken malzemelerden yapılmışlardır. Bu kısımdaki en önemli konulardan biri,

Detaylı

ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER

ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER İletkenlik Elektrik iletkenlik, malzeme içerisinde atomik boyutlarda yük taşıyan elemanlar (charge carriers) tarafından gerçekleştirilir. Bunlar elektron veya elektron boşluklarıdır.

Detaylı

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları 1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları Sol üstte yüzey seftleştirme işlemi uygulanmış bir çelik

Detaylı

MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ

MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ Bölüm İçeriği Bağ Enerjisi ve Kuvveti Atomlar arası mesafe, Kuvvet ve Enerji İlişkisi Atomlar arası Mesafeyi Etkileyen Faktörler. Sıcaklık, Iyonsallik derecesi,

Detaylı

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1 BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK Atom yapısı Bağ tipleri 1 Atomların Yapıları Atomlar başlıca üç temel atom altı parçacıktan oluşur; Protonlar (+ yüklü) Nötronlar (yüksüz) Elektronlar (-yüklü) Basit bir atom

Detaylı

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin dış ortamdan ısı absorblama kabiliyetinin bir göstergesi

Detaylı

Malzemelerin elektriksel özellikleri

Malzemelerin elektriksel özellikleri Malzemelerin elektriksel özellikleri OHM yasası Elektriksel iletkenlik, ohm yasasından yola çıkılarak saptanabilir. V = IR Burada, V (gerilim farkı) : volt(v), I (elektrik akımı) : amper(a) ve R(telin

Detaylı

Atomdan e koparmak için az ya da çok enerji uygulamak gereklidir. Bu enerji ısıtma, sürtme, gerilim uygulama ve benzeri şekilde verilebilir.

Atomdan e koparmak için az ya da çok enerji uygulamak gereklidir. Bu enerji ısıtma, sürtme, gerilim uygulama ve benzeri şekilde verilebilir. TEMEL ELEKTRONİK Elektronik: Maddelerde bulunan atomların son yörüngelerinde dolaşan eksi yüklü elektronların hareketleriyle çeşitli işlemleri yapma bilimine elektronik adı verilir. KISA ATOM BİLGİSİ Maddenin

Detaylı

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK VE KIRILMA Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK Tokluk bir malzemenin kırılmadan önce sönümlediği enerjinin bir ölçüsüdür. Bir malzemenin kırılmadan bir darbeye dayanması yeteneği söz konusu olduğunda önem

Detaylı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 ATOMİK YAPI Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 Elektron Kütlesi 9,11x10-31 kg Proton Kütlesi Nötron Kütlesi 1,67x10-27 kg Bir kimyasal elementin atom numarası (Z) çekirdeğindeki

Detaylı

Fotovoltaik Teknoloji

Fotovoltaik Teknoloji Fotovoltaik Teknoloji Bölüm 4: Fotovoltaik Teknolojinin Temelleri Fotovoltaik Hücre Fotovoltaik Etki Yarıiletken Fiziğin Temelleri Atomik Yapı Enerji Bandı Diyagramı Kristal Yapı Elektron-Boşluk Çiftleri

Detaylı

Dielektrik malzeme DİELEKTRİK ÖZELLİKLER. Elektriksel Kutuplaşma. Dielektrik malzemeler. Kutuplaşma Türleri 15.4.2015. Elektronik kutuplaşma

Dielektrik malzeme DİELEKTRİK ÖZELLİKLER. Elektriksel Kutuplaşma. Dielektrik malzemeler. Kutuplaşma Türleri 15.4.2015. Elektronik kutuplaşma Dielektrik malzeme DİELEKTRİK ÖZELLİKLER Dielektrik malzemeler; serbest elektron yoktur, yalıtkan malzemelerdir, uygulanan elektriksel alandan etkilenebilirler. 1 2 Dielektrik malzemeler Elektriksel alan

Detaylı

Valans elektronları kimyasal reaksiyona ve malzemenin yapısına katkı sağlar.

Valans elektronları kimyasal reaksiyona ve malzemenin yapısına katkı sağlar. Valans Elektronları Atomun en dış kabuğundaki elektronlara valans elektron adı verilir. Valans elektronları kimyasal reaksiyona ve malzemenin yapısına katkı sağlar. Bir atomun en dış kabuğundaki elektronlar,

Detaylı

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM) BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM) 1 Mürekkebin suda yayılması veya kolonyanın havada yayılması difüzyona örnektir. En hızlı difüzyon gazlarda görülür. Katılarda atom hareketleri daha yavaş olduğu için katılarda

Detaylı

AKHİSAR CUMHURİYET MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ YARI İLETKENLER

AKHİSAR CUMHURİYET MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ YARI İLETKENLER YARI İLETKENLER Doğada bulunan atamlar elektriği iletip-iletmeme durumuna görene iletken, yalıtkan ve yarı iletken olarak 3 e ayrılırlar. İletken maddelere örnek olarak demir, bakır, altın yalıtkan maddeler

Detaylı

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1 KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1 Elektriksel olaylarla ilgili buraya kadar yaptığımız, tartışmalarımız, durgun yüklerle veya elektrostatikle sınırlı kalmıştır. Şimdi, elektrik

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler MALZEME BİLGİSİ Dr.- Ing. Rahmi ÜNAL Konu: Katı Eriyikler 1 Giriş Endüstriyel metaller çoğunlukla birden fazla tür eleman içerirler, çok azı arı halde kullanılır. Arı metallerin yüksek iletkenlik, korozyona

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY.

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY. MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net GEÇEN HAFTA TEMEL KAVRAMLAR ATOMLARDA ELEKTRONLAR PERİYODİK TABLO BÖLÜM II ATOM YAPISI VE ATOMLARARASı BAĞLAR BAĞ KUVVETLERİ VE ENERJİLERİ

Detaylı

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu Akım ve Direnç Elektriksel olaylarla ilgili buraya kadar yaptığımız tartışmalar durgun yüklerle veya elektrostatikle sınırlı kalmıştır. Şimdi, elektrik yüklerinin hareket halinde olduğu durumları inceleyeceğiz.

Detaylı

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİ Günümüz kaynak teknolojisinin kaydettiği inanılmaz gelişmeler sayesinde pek çok malzemenin birleştirilmesi artık mümkün hale gelmiştir. *Demir esaslı metalik malzemeler *Demirdışı metalik

Detaylı

Bir iletken katı malzemenin en önemli elektriksel özelliklerinden birisi, elektrik akımını kolaylıkla iletmesidir. Ohm kanunu, akım I- veya yükün

Bir iletken katı malzemenin en önemli elektriksel özelliklerinden birisi, elektrik akımını kolaylıkla iletmesidir. Ohm kanunu, akım I- veya yükün Bir iletken katı malzemenin en önemli elektriksel özelliklerinden birisi, elektrik akımını kolaylıkla iletmesidir. Ohm kanunu, akım I- veya yükün geçiş hızının, uygulanan voltaj V ile aşağıdaki şekilde

Detaylı

DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT

DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT YALITKAN YARI- İLETKEN METAL DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT Amaç: Birinci deneyde Ohmik bir devre elemanı olan direncin uçları arasındaki gerilimle üzerinden geçen akımın doğru orantılı

Detaylı

Malzemelerin Deformasyonu

Malzemelerin Deformasyonu Malzemelerin Deformasyonu Malzemelerin deformasyonu Kristal, etkiyen kuvvete deformasyon ile cevap verir. Bir malzemeye yük uygulandığında malzeme üzerinde çeşitli yönlerde ve çeşitli şekillerde yükler

Detaylı

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları 40 Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları 1 Test 1 in Çözümleri 1. USG ve MR cihazları ile ilgili verilen bilgiler doğrudur. BT cihazı c-ışınları ile değil X-ışınları ile çalışır. Bu nedenle I ve II.

Detaylı

MALZEME BİLİMİ. Mekanik Özellikler ve Davranışlar. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR. (DERS NOTLARı) Bölüm 5.

MALZEME BİLİMİ. Mekanik Özellikler ve Davranışlar. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR. (DERS NOTLARı) Bölüm 5. MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARı) Bölüm 5. Mekanik Özellikler ve Davranışlar Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR ÇEKME TESTİ: Gerilim-Gerinim/Deformasyon Diyagramı Çekme deneyi malzemelerin mukavemeti hakkında esas dizayn

Detaylı

Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır.

Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır. Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır. Bütün metal ve alaşımlarda bulunan dislokasyonlar, katılaşma veya plastik deformasyon sırasında veya hızlı soğutmadan

Detaylı

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1 09.11.2012 09:34 1 Çinko oda sıcaklıklarında bile deformasyon sertleşmesine uğrayan birkaç metalden biridir. Oda sıcaklıklarında düşük gerilimler çinkonun yapısında kalıcı bozunum yaratabilir. Bu nedenle

Detaylı

Paslanmaz Çelik Gövde. Yalıtım Sargısı. Katalizör Yüzey Tabakası. Egzoz Emisyonları: Su Karbondioksit Azot

Paslanmaz Çelik Gövde. Yalıtım Sargısı. Katalizör Yüzey Tabakası. Egzoz Emisyonları: Su Karbondioksit Azot Paslanmaz Çelik Gövde Yalıtım Sargısı Egzoz Emisyonları: Su Karbondioksit Azot Katalizör Yüzey Tabakası Egzoz Gazları: Hidrokarbonlar Karbon Monoksit Azot Oksitleri Bu bölüme kadar, açıkça ifade edilmese

Detaylı

Malzemeler elektrik yükünü iletebilme yeteneklerine göre 3 e ayrılırlar. İletkenler Yarı-iletkenler Yalıtkanlar

Malzemeler elektrik yükünü iletebilme yeteneklerine göre 3 e ayrılırlar. İletkenler Yarı-iletkenler Yalıtkanlar Malzemeler elektrik yükünü iletebilme yeteneklerine göre 3 e ayrılırlar. İletkenler Yarı-iletkenler Yalıtkanlar : iletkenlik katsayısı (S/m) Malzemelerin iletkenlikleri sıcaklık ve frekansla değişir. >>

Detaylı

Temel Elektrik Elektronik. Seri Paralel Devrelere Örnekler

Temel Elektrik Elektronik. Seri Paralel Devrelere Örnekler Temel Elektrik Elektronik Seri Paralel Devrelere Örnekler Temel Elektrik Elektronik Seri Paralel Devrelere Örnekler Temel Elektrik Elektronik Yarıiletken Elemanlar Kullandığımız pek çok cihazın üretiminde

Detaylı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı 1. Basma Deneyinin Amacı Mühendislik malzemelerinin çoğu, uygulanan gerilmeler altında biçimlerini kalıcı olarak değiştirirler, yani plastik şekil değişimine uğrarlar. Bu malzemelerin hangi koşullar altında

Detaylı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı Cu Copper 29 Bakır 2 Dünyada madenden bakır üretimi, Milyon ton Yıl Dünyada madenden bakır

Detaylı

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-2013 Bahar Yarıyılı 1. Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş 1.1. Deformasyon

Detaylı

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

MalzemelerinMekanik Özellikleri II MalzemelerinMekanik Özellikleri II Doç.Dr. Derya Dışpınar deryad@istanbul.edu.tr 2014 Sünek davranış Griffith, camlarileyaptığıbuçalışmada, tamamengevrekmalzemelerielealmıştır Sünekdavranışgösterenmalzemelerde,

Detaylı

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Sıkı bir çalışmanın yerini hiç bir şey alamaz. Deha yüzde bir ilham ve yüzde doksandokuz terdir. Thomas Alva Edison İçerik TEMEL ELEKTRONİK KAVRAMLARI Transdüser ve Sensör

Detaylı

Kırılma nedir? Bir malzemenin yük altında iki veya daha fazla parçaya ayrılması demektir. Her malzemede kırılma karakteri aynı mıdır? Hayır.

Kırılma nedir? Bir malzemenin yük altında iki veya daha fazla parçaya ayrılması demektir. Her malzemede kırılma karakteri aynı mıdır? Hayır. KIRILMA İLE SON BULAN HASARLAR 1 Kırılma nedir? Bir malzemenin yük altında iki veya daha fazla parçaya ayrılması demektir. Her malzemede kırılma karakteri aynı mıdır? Hayır. Uygulanan gerilmeye, sıcaklığa

Detaylı

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU DİRENÇLER Direnci elektrik akımına gösterilen zorluk olarak tanımlayabiliriz. Bir iletkenin elektrik

Detaylı

DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ

DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektronik Anabilim Dalı Elektronik I Dersi Laboratuvarı 1. Deneyin Amacı DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ Diyot çeşitlerinin

Detaylı

ÖLÇME VE ÖLÇÜ ALETLERİ

ÖLÇME VE ÖLÇÜ ALETLERİ ÖLÇME VE ÖLÇÜ ALETLERİ 1. KISA DEVRE Kısa devre; kırmızı, sarı, mavi, nötr ve toprak hatlarının en az ikisinin birbirine temas ederek elektriksel akımın bu yolla devresini tamamlamasıdır. Kısa devre olduğunda

Detaylı

ELEKTROKİMYASAL REAKSİYONLAR

ELEKTROKİMYASAL REAKSİYONLAR KOROZYON GİRİ Çevresel etkenler veya çalışma ortamının koşullarından dolayı meydana gelen bozunmalara; Korozyon Oksidasyon olarak isimlendirilir. Gelişmiş ülkelerin yıllık gelirlerinin yaklaşık %5 lik

Detaylı

Bölüm 3 - Kristal Yapılar

Bölüm 3 - Kristal Yapılar Bölüm 3 - Kristal Yapılar Katı malzemeler, atomların veya iyonların oluşturdukları düzene göre sınıflandırılır. Kristal malzemede uzun-aralıkta atomsal ölçekte tekrarlayan bir düzen mevcuttur. Katılaşma

Detaylı

Yarıiletken devre elemanlarında en çok kullanılan maddeler;

Yarıiletken devre elemanlarında en çok kullanılan maddeler; 1.. Bölüm: Diyotlar Doç.. Dr. Ersan KABALCI 1 Yarı iletken Maddeler Yarıiletken devre elemanlarında en çok kullanılan maddeler; Silisyum (Si) Germanyum (Ge) dur. 2 Katkı Oluşturma Silisyum ve Germanyumun

Detaylı

Atomların bir arada tutulmalarını sağlayan kuvvetlerdir Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek (daha kararlı olmak) için bir araya gelirler

Atomların bir arada tutulmalarını sağlayan kuvvetlerdir Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek (daha kararlı olmak) için bir araya gelirler Kimyasal Bağlar; Atomların bir arada tutulmalarını sağlayan kuvvetlerdir Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek (daha kararlı olmak) için bir araya gelirler İki ana gruba ayrılır Kuvvetli (birincil,

Detaylı

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Akım, Direnç ve Elektromotor Kuvvet

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Akım, Direnç ve Elektromotor Kuvvet Ders Hakkında Fizik-II Elektrik ve Manyetizma Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fen ve mühendislik öğrencilerine elektrik ve manyetizmanın temel kanunlarını lisans düzeyinde öğretmektir. Dersin İçeriği Hafta

Detaylı

Malzeme Bilimi ve Malzemelerin Sınıflandırılması

Malzeme Bilimi ve Malzemelerin Sınıflandırılması Malzeme Bilimi ve Malzemelerin Sınıflandırılması Malzeme Nedir? Genel anlamda ihtiyaçlarımızı karşılamak ve belli bir amacı gerçekleştirmek için kullanılan her türlü maddeye malzeme denir. Teknik anlamda

Detaylı

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir. Günümüz endüstrisinde en yaygın kullanılan Direnç Kaynak Yöntemi en eski elektrik kaynak yöntemlerinden biridir. Yöntem elektrik akımının kaynak edilecek parçalar üzerinden geçmesidir. Elektrik akımına

Detaylı

MMM291 MALZEME BİLİMİ

MMM291 MALZEME BİLİMİ MMM291 MALZEME BİLİMİ Ofis Saatleri: Perşembe 14:00 16:00 ayse.kalemtas@btu.edu.tr, akalemtas@gmail.com Bursa Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri, Mimarlık ve Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme

Detaylı

Çeşitli ortamlarda değişik etkilerle ve mekanizmalarla oluşan korozyon olayları birbirinden farklıdır. Pratik olarak birbirinden ayırt edilebilen 15

Çeşitli ortamlarda değişik etkilerle ve mekanizmalarla oluşan korozyon olayları birbirinden farklıdır. Pratik olarak birbirinden ayırt edilebilen 15 Çeşitli ortamlarda değişik etkilerle ve mekanizmalarla oluşan korozyon olayları birbirinden farklıdır. Pratik olarak birbirinden ayırt edilebilen 15 ayrı korozyon çeşidi bilinmektedir. Bu korozyon çeşitlerinin

Detaylı

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ Metalik malzemelerin geriye dönüşü olmayacak şekilde kontrollü fiziksel/kütlesel deformasyona (plastik deformasyon) uğratılarak şekillendirilmesi işlemlerine genel olarak

Detaylı

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Süper alaşım; ana yapısı demir, nikel yada kobalt olan nisbeten yüksek miktarlarda krom, az miktarda da yüksek sıcaklıkta ergiyen molibden, wofram, alüminyum ve titanyum içeren alaşım olarak tanımlanabilir.

Detaylı

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM Prof. Dr. Olcay KINCAY Y. Doç. Dr. Nur BEKİROĞLU Y. Doç. Dr. Zehra YUMURTACI İ ç e r i k Genel bilgi ve çalışma ilkesi Güneş pili tipleri Güneş pilinin elektriksel

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net GEÇEN HAFTA KRİSTAL KAFES NOKTALARI KRİSTAL KAFES DOĞRULTULARI KRİSTAL KAFES DÜZLEMLERİ DOĞRUSAL VE DÜZLEMSEL YOĞUNLUK KRİSTAL VE

Detaylı

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ Prof. Dr. Akgün ALSARAN 11 Giriş Hidrojen gevrekliği Sıvı metal kırılganlığı Temper gevrekliği Ana Hatlar 22 Malzemelerin servis koşullarında performanslarını;

Detaylı

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi Döküm Prensipleri Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar Şekilvermeyöntemleri Talaşlı Talaşsız Torna Freze Matkap Taşlama Dövme Çekme Ekstrüzyon Döküm Kaynak, lehim Toz metalurjisi Birleştirme Döküm 1. Metal veya

Detaylı

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

MalzemelerinMekanik Özellikleri II MalzemelerinMekanik Özellikleri II Doç.Dr. Derya Dışpınar deryad@istanbul.edu.tr 2014 malzemeler mekanikvefizikseltestler fiziksel testler: mekanik testler: yoğunluk manyetik özellik termal iletkenlik

Detaylı

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER Malzemelerin mekanik özelliği başlıca kimyasal bileşime ve içyapıya bağlıdır. Malzemelerin içyapısı da uygulanan mekanik ve ısıl işlemlere bağlı olduğundan malzemelerin

Detaylı

Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler

Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler Yard.Doç.Dr. Ahmet Özkurt Ahmet.ozkurt@deu.edu.tr http://ahmetozkurt.net Yük Elektriksel yük maddelerin temel özelliklerinden biridir. Elektriksel yükün iki temel

Detaylı

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır. FAZ DİYAGRAMLARI Malzeme özellikleri görmüş oldukları termomekanik işlemlerin sonucunda oluşan içyapılarına bağlıdır. Faz diyagramları mühendislerin içyapı değişikliği için uygulayacakları ısıl işlemin

Detaylı

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ 6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ Kemal Örs ve Yücel Birol ASAŞ Alüminyum Malzeme Enstitüsü MAM TUBİTAK Maksimum billet uzunluğu :7.300mm, ve152,178,203,254,355mm

Detaylı

Malzeme Seçimi ve Prensipleri-6. MALZEME SEÇİMİ ve PRENSİPLERİ-6

Malzeme Seçimi ve Prensipleri-6. MALZEME SEÇİMİ ve PRENSİPLERİ-6 MALZEME SEÇİMİ ve PRENSİPLERİ-6 1 Termal Özellikler Bu başlıkta malzemenin ergime sıcaklığı (Melting point), cam geçiş sıcaklığı, tg (Glass temperature), maksimum ve minimum kullanım sıcaklıkları (Max

Detaylı

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI) MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI) Bölüm 4. Malzemelerde Atom ve İyon Hareketleri Doç.Dr. Özkan ÖZDEMİR Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR Hedefler Malzemelerde difüzyon uygulamalarını ve prensipleri incelemek. Difüzyonun

Detaylı

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK Dersin Amacı Çelik yapı sistemlerini, malzemelerini ve elemanlarını tanıtarak, çelik yapı hesaplarını kavratmak. Dersin İçeriği Çelik yapı sistemleri, kullanım

Detaylı

Manyetik Alan. Manyetik Akı. Manyetik Akı Yoğunluğu. Ferromanyetik Malzemeler. B-H eğrileri (Hysteresis)

Manyetik Alan. Manyetik Akı. Manyetik Akı Yoğunluğu. Ferromanyetik Malzemeler. B-H eğrileri (Hysteresis) Manyetik Alan Manyetik Akı Manyetik Akı Yoğunluğu Ferromanyetik Malzemeler B-H eğrileri (Hysteresis) Kaynak: SERWAY Bölüm 29 http://mmfdergi.ogu.edu.tr/mmfdrg/2006-1/3.pdf Manyetik Alan Manyetik Alan

Detaylı

Hazırlayan: Tugay ARSLAN

Hazırlayan: Tugay ARSLAN Hazırlayan: Tugay ARSLAN ELEKTRİKSEL TERİMLER Nikola Tesla Thomas Edison KONULAR VOLTAJ AKIM DİRENÇ GÜÇ KISA DEVRE AÇIK DEVRE AC DC VOLTAJ Gerilim ya da voltaj (elektrik potansiyeli farkı) elektronları

Detaylı

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM 1. Giriş Malzemelerde üretim ve uygulama sırasında görülen katılaşma, çökelme, yeniden kristalleşme, tane büyümesi gibi olaylar ile kaynak, lehim, sementasyon gibi işlemler

Detaylı

MMM291 MALZEME BİLİMİ

MMM291 MALZEME BİLİMİ MMM291 MALZEME BİLİMİ Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ Ofis Saatleri: Perşembe 14:00 16:00 ayse.kalemtas@btu.edu.tr, akalemtas@gmail.com Bursa Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri, Mimarlık ve Mühendislik Fakültesi,

Detaylı

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller Kompozit malzemeler İki veya daha fazla malzemeden üretilirler Ana fikir farklı malzemelerin özelliklerini harmanlamaktır Kompozit: temel olarak birbiri içinde çözünmeyen ve birbirinden farklı şekil ve/veya

Detaylı

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Esentepe Kampüsü, 54187, SAKARYA Atomlar Arası Bağlar 1 İyonik Bağ 2 Kovalent

Detaylı

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler. MALZEMELER VE GERĐLMELER Malzeme Bilimi mühendisliğin temel ve en önemli konularından birisidir. Malzeme teknolojisindeki gelişim tüm mühendislik dallarını doğrudan veya dolaylı olarak etkilemektedir.

Detaylı

12. Ders Yarıiletkenlerin Elektronik Özellikleri

12. Ders Yarıiletkenlerin Elektronik Özellikleri 12. Ders Yarıiletkenlerin lektronik Özellikleri T > 0 o K c d v 1 Bu bölümü bitirdiğinizde, Yalıtkan, yarıiletken, iletken, Doğrudan (direk) ve dolaylı (indirek) bant aralığı, tkin kütle, devingenlik,

Detaylı

MALZEME BİLİMİ Bölüm 1. Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine Giriş Hazırlayan Doç. Dr. Özkan Özdemir

MALZEME BİLİMİ Bölüm 1. Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine Giriş Hazırlayan Doç. Dr. Özkan Özdemir MALZEME BİLİMİ Bölüm 1. Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine Giriş Hazırlayan Doç. Dr. Özkan Özdemir BÖLÜM 1. HEDEFLER Malzeme Bilimi ve Mühendislik Alanlarını tanıtmak Yapı, Özellik ve Üretim arasındaki ilişkiyi

Detaylı

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015 KOROZYON DERS NOTU Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015 v Korozyon nedir? v Korozyon nasıl oluşur? v Korozyon çeşitleri nelerdir? v Korozyona sebep olan etkenler nelerdir? v Korozyon nasıl önlenebilir? Korozyon

Detaylı

FRACTURE ÜZERİNE. 1. Giriş

FRACTURE ÜZERİNE. 1. Giriş FRACTURE ÜZERİNE 1. Giriş Kırılma çatlak ilerlemesi nedeniyle oluşan malzeme hasarıdır. Sünek davranışın tartışmasında, bahsedilmişti ki çekmede nihai kırılma boyun oluşumundan sonra oluşan kırılma nedeniyledir.

Detaylı

Sürünme ; Yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerde görülen hasar dır. Yük veya gerilme altında zamanla meydana gelen plastik deformasyona sürünme

Sürünme ; Yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerde görülen hasar dır. Yük veya gerilme altında zamanla meydana gelen plastik deformasyona sürünme SÜRÜNME HASARLARI 1 Sürünme ; Yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerde görülen hasar dır. Yük veya gerilme altında zamanla meydana gelen plastik deformasyona sürünme denir. 2 Günümüzde yüksek sıcaklık

Detaylı

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ Prof. Dr. Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Esentepe Kampüsü, 54187, SAKARYA ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma

Detaylı

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME SÜRÜNME Malzemelerin yüksek sıcaklıkta sabit bir yük altında (hatta kendi ağırlıkları ile bile) zamanla kalıcı plastik şekil değiştirmesine sürünme denir. Sürünme her ne kadar

Detaylı

Bir cismin içinde mevcut olan veya sonradan oluşan bir çatlağın, cisme uygulanan gerilmelerin etkisi altında, ilerleyerek cismi iki veya daha çok

Bir cismin içinde mevcut olan veya sonradan oluşan bir çatlağın, cisme uygulanan gerilmelerin etkisi altında, ilerleyerek cismi iki veya daha çok Bir cismin içinde mevcut olan veya sonradan oluşan bir çatlağın, cisme uygulanan gerilmelerin etkisi altında, ilerleyerek cismi iki veya daha çok parçaya ayırmasına "kırılma" adı verilir. KIRILMA ÇEŞİTLERİ

Detaylı

İmal Usulleri. Döküm Tekniği

İmal Usulleri. Döküm Tekniği İmal Usulleri Döküm Tekniği Örnek Heterojen Çekirdeklenme Alışılmamış laboratuar deneyleri dışında, sıvı metal için homojen çekirdeklenme asla olmaz. Uygulamadaki sıvı metallerin içinde hemen her zaman

Detaylı

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin de tek bir demir kristali olduğu tahmin edilmekle birlikte,

Detaylı

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METOTLAR II DOĞRUSAL ISI İLETİMİ DENEYİ 1.Deneyin Adı: Doğrusal ısı iletimi deneyi..

Detaylı

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri Atom Yapısı ve Atomlar Arası Bağlar Dr. Ersin Emre Ören Biyomedikal Mühendisliği Bölümü Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü TOBB Ekonomi ve Teknoloji

Detaylı

Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır.

Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır. YORULMA 1 Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır. Bulunan bu gerilme değerine malzemenin statik dayanımı adı verilir. 2 Ancak aynı

Detaylı

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN . TEKNİK SEÇİMLİ DERS I TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN SİNTERLEME Sinterleme, partiküllerarası birleşmeyi oluşturan ısıl prosestir; aynı zamanda ham konumda gözlenen özellikler artırılır. . Sinterlemenin

Detaylı

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6 PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6 Periyodik sistemde yatay sıralara Düşey sütunlara.. adı verilir. 1.periyotta element, 2 ve 3. periyotlarda..element, 4 ve 5.periyotlarda.element 6 ve 7. periyotlarda

Detaylı

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i? YORULMA HASARLARI 1 Yorulma nedir? Malzemenin tekrarlı yüklere maruz kalması, belli bir tekrar sayısından sonra yüzeyde çatlak oluşması, bunu takip eden kopma olayı ile malzemenin son bulmasına YORULMA

Detaylı

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK DURGUN ELEKTRİK Atomda proton ve nötrondan oluşan bir çekirdek ve çekirdeğin çevresinde yörüngelerde hareket eden elektronlar bulunur. Elektrik yüklerinin kaynağı atomun yapısında

Detaylı

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ Dr. Cemile BARDAK Ders Gün ve Saatleri: Çarşamba (09:55-12.30) Ofis Gün ve Saatleri: Pazartesi / Çarşamba (13:00-14:00) 1 TEMEL KAVRAMLAR Bir atom, proton (+), elektron (-) ve

Detaylı

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME Yrd. Doç. Dr. H. İbrahim OKUMU E-mail : okumus@ktu.edu.tr WEB : http://www.hiokumus.com 1 İçerik Giriş

Detaylı

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR KURŞUN ve ALAŞIMLARI DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR 1 KURŞUN ve ALAŞIMLARI Romalılar kurşun boruları banyolarda kullanmıştır. 2 KURŞUN ve ALAŞIMLARI Kurşuna oda sıcaklığında bile çok düşük bir gerilim

Detaylı

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI ISI TRANSFER MEKANİZMALARI ISI; sıcaklık farkından dolayı sistemden diğerine transfer olan bir enerji türüdür. Termodinamik bir sistemin hal değiştirirken geçen ısı transfer miktarıyla ilgilenir. Isı transferi

Detaylı

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ Doç.Dr. Salim ŞAHİN MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ Günümüzde 70.000 demir esaslı malzeme (özellikle çelik) olmak üzere 100.000 den fazla kullanılan geniş bir

Detaylı

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2011-2012 Bahar Yarıyılı 2. Mukavemet ve deformasyon

Detaylı

Malzemeler yapılarının içerisinde, belli oranlarda farklı atomları çözebilirler. Bu durum katı çözeltiler olarak adlandırılır.

Malzemeler yapılarının içerisinde, belli oranlarda farklı atomları çözebilirler. Bu durum katı çözeltiler olarak adlandırılır. KATI ÇÖZELTİ Malzemeler yapılarının içerisinde, belli oranlarda farklı atomları çözebilirler. Bu durum katı çözeltiler olarak adlandırılır. Katı çözeltilerin diğer bir ismi katı eriyiktir. Bir çözelti

Detaylı

MMM 2402 MALZEME BİLİMİ yücel birol

MMM 2402 MALZEME BİLİMİ yücel birol MMM 2402 MALZEME BİLİMİ yücel birol Hall Etkisi x I x Elektrik akımı Elektrik akımına dik yönde bir manyetik alan uygulandığında bu alan yük taşıyıcıları üzerinde hem akım hem de manyetik alana dik yönde

Detaylı

TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTLLERİN PLSTİK DEFORMSYONU TEKİL KRİSTLERDE PLSTİK DEFORMSYONUN BŞLMSI Eğer bir tek kristal çekme/basma gerilmesine maruz bırakılırsa; dislokasyon hareketlerinin mümkün olduğu düzlemlerde

Detaylı