Seramiklerde ısıl genleşme

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Seramiklerde ısıl genleşme"

Transkript

1 ısıl özellikler

2 Seramiklerde ısıl genleşme Seramik malzemelerde atomlar arası bağlar kuvvetlidir. Bu nedenle, seramiklerin ısıl genleşme katsayıları düşüktür 0.5 x x 10-6 C -1 amorf ve kübik kristal yapılı seramiklerde l izotropik, kübik olmayan kafes yapılı diğerlerinde ise anizotropiktir. İnorganik camlarda genleşme katsayısı bileşime bağlıdır.

3 Seramiklerde ısıl genleşme Fused silika (yüksek saflıkta SiO 2 camı) küçük genleşme katsayısına sahiptir: 0.4 x 10-6 ( C -1 ). Bu durum düşük atomik istiflenme yoğunluğundan kaynaklanır. Atomlar arasındaki açılma makro ölçekte ancak küçük değişimler verir. Çalışırken ısıl değişimlere uğrayan seramik malzemeler küçük ve izotropik ısıl genleşme katsayılarına sahip olmalıdır. Aksi takdirde bu kırılgan malzemeler, termal şoka bağlı homojen olmayan boyutsal değişimlere ve buna bağlı gerilmelere uğrar ve kırılırlar.

4 Polimerlerde ısıl genleşme Bazı polimerler ısıtıldıklarında çok şiddetli ısıl genleşme tecrübe ederler. Isıl genleşme katsayıları 50 x 10-6 ile 400 x 10-6 C -1 aralığında değişir. En yüksek l değerleri, ikincil moleküller arası bağları zayıf ve çapraz bağlanmalar en az seviyede olduğu için lineer bağlı polimerlerde görülür. Çapraz bağlanmanın artması ile genleşme katsayısı düşer. En düşük genleşme katsayıları bağlanmanın tamamının kovalent esaslı olduğu fenol formaldeit gibi termo-set polimerlerde görülür.

5 Polimerlerde ısıl genleşme lineer bağlı polimerler: ikincil moleküller arası bağları zayıf ve çapraz bağlanmalar en az seviyede olduğu için yüksek l değerleri Çapraz bağlı polimerler: Düşük genleşme katsayısı

6 Isı iletkenliği Bir malzemenin ısıyı iletme kabiliyeti Kararlı ısı akışı için Isı akısı (W/m 2 ) q k dt dx Isı iletkenliği (W/mK) = k T 2-T 1 x 2 -x 1 T 1 x 1 Isı akısı x 2 T 2 T 2 > T 1 Atomik ölçekte: sıcak bölgelerdeki atomik titreşimler ve serbest elektronlar ısı enerjisini daha soğuk bölgelere taşırlar.

7 Isı iletim mekanizmaları Katı malzemelerde ısı hem kafes titreşim dalgaları (fononlar) (k l ) hem de serbest elektronlar (k e ) tarafından taşınır. Toplam iletkenlik bu 2 mekanizmanın katkılarını içerir. k = k l + k e k l : kafes titreşimleri ile iletkenlik k e : elektron ısıl iletkenliği; serbest elektronların sayısındaki artış ile artar. Pratikte bu iki mekanizmadan biri ön plana çıkar.

8 Isı iletim mekanizmaları k l katkısı sıcaklık gradyanının bulunduğu bir maddede fononların yüksek sıcaklık bölgelerinden düşük sıcaklık bölgelerine hareketi ile meydana gelir. k e katkısı Bir maddenin sıcak bölgesinde serbest elektronlara kinetik bir enerji yüklenir. Bu elektronlar soğuk bölgelere hareketlenirler ve kinetik enerjileri fononlarla veya kafesteki diğer yapısal hatalarla çarpışma sonucunda bu soğuk bölgelerdeki atomlara titreşim enerjisi olarak geçer.

9 polimer Artan k seramik metal Isı iletkenliği: karşılaştırma malzeme k (W/mK) Enerji transferi Altın Alüminyum Tungsten çelik Magnezya (MgO) Alümina (Al 2 O 3 ) Soda camı Silika (kris. SiO 2 ) polipropilen polietilen polistren teflon 315 Atomik titreşimler 247 ve serbest elektronların 178 hareketi Atomik titreşimler Zincir moleküllerin 0.46 titreşimi veya rotasyonu

10 Isı iletkenliği (W/m.K) metaller Yüksek saflıktaki metallerde ısı iletimine elektron katkısı fonon katkısından çok daha verimlidir. Çünkü, elektronlar fononlar kadar kolay saçılmazlar ve daha hızlıdırlar. Metaller, ısı taşımaya katkıda bulunacak çok sayıda serbest elektron sahibi oldukları için mükemmel ısı ileticisidirler. Metallerin ısı iletkenlikleri 20 ile 400 W/m K arasında değişir. Cu-Zn alaşımları için bileşimle ısı iletkenliği değişimi bileşim (ağ% Zn)

11 Isı iletkenliği (W/m.K) metaller Metalleri diğer elementlerle alaşımlamak tıpkı elektrik iletkenliğinde olduğu gibi ısı iletkenliğini de düşürür: özellikle katı eriyikte çözünmüş yabancı atomlar saçılma merkezleridir ve elektron hareketliliğine zarar verirler. Cu-Zn alaşımları için bileşimle ısı iletkenliği değişimi bileşim (ağ% Zn)

12 metaller Saf metallerde serbest elektronlar hem ısı hem de elektrik iletkenliğinden sorumlu oldukları için, iki iletkenlik birbirleri ile ilişkilidir: Wiedemann Franz kanunu: elektrik iletkenliği, ( m) -1 L: 2.44 x 10-8.W.K -2 Isı iletkenliği W/mK L, ısı enerjisi tamamen serbest elektronlar tarafından taşınıyorsa, sıcaklıktan bağımsız ve tüm metaller için aynidir.

13 Isı iletkenliği (W/m.K) Seramiklerde Isıl iletkenlik Metalik olmayan malzemeler yeterli sayıda serbest e-ları olmadığı için ısıl yalıtkandırlar. Bu nedenle ısı iletiminden fononlar sorumludur: k e << k l Diğer yandan, fononlar, kafes hataları tarafından saçıldıkları için, ısı enerjisinin taşınmasında serbest elektronlar kadar etkili değildir. Sıcaklık ( C)

14 Seramiklerde Isıl iletkenlik Oda sıcaklığında seramiklerin ısı iletkenlikleri yaklaşık 2 ile 50 W/m K arasında değişir. Cam ve diğer amorf seramikler, atomik yapı düzensiz, dağınık olduğunda fonon saçılması daha da fazla olduğu için kristal yapılı seramiklerden daha da düşük iletkenlik değerlerine sahiptir.

15 Seramiklerde Isıl iletkenlik Artan sıcaklıkla kafes titreşimlerinin saçılması daha belirgin hale gelir. Bu nedenle seramiklerin bir çoğunda ve özellikle düşük sıcaklık bölgesinde ısıl iletkenlik sıcaklıkla düşer. İletkenlik yüksek sıcaklıklarda radyant ısı transferi sayesinde artar. Saydam seramik bir malzemede ciddi miktarlarda infrared radyant ısı taşınabilir. Bu prosesin verimliliği sıcaklıkla artar. Seramik malzemelerde gözeneklilik ısı iletkenliği üzerinde dramatik bir etkiye sahiptir.

16 Seramiklerde Isıl iletkenlik Gözenek hacmini arttırmak bir çok durumda, ısı iletkenliğini düşürür. Hatta, ısı yalıtımı için kullanılan seramiklerin bir çoğu gözenekli yapıdadır. İç gözenekler çoğunlukla çok düşük ısı iletkenliği (0.02 W/mK) olan durgun hava içerirler. Ayrıca, gözenekler içindeki gaz ortam konveksiyonu verimsiz ve etkisizdir. Gözeneklerden ötürü ısı transferi yavaş ve verimsizdir.

17 Polimerlerde ısıl iletkenlik Bir çok polimer için ısıl iletkenlik 0.3 W/mK seviyelerindedir. enerji transferi zincir moleküllerinin titreşimi ve rotasyonu ile gerçekleşir. Isıl iletkenliğin büyüklüğü kristallik derecesine bağlıdır. Yüksek ölçüde kristal ve düzenli yapıda olan bir polimerin ısıl iletkenliği amorf yapılı benzerinden daha yüksektir. Bu, molekül zincirlerinin kristal yapı düzeninde daha koordinasyonlu titreşimlerinden ötürüdür.

18 Polimerlerde ısıl iletkenlik Polimerler düşük ısı iletkenlikleri nedeniyle çoğunlukla ısıl yalıtkan olarak kullanılırlar. Seramiklerde olduğu gibi yalıtkanlık özellikleri küçük gözeneklerin köpürtme yoluyla yapıda bulundurulması ile daha da arttırılabilir. İçme bardakları olarak kullanılan polistrende bu uygulamadan faydalanılır.

19 Isıl gerilmeler Isıl gerilmeler bir malzemede sıcaklık değişimleri ile ortaya çıkan gerilmelerdir. Bu gerilmeler arzu edilmeyen plastik deformasyona ve kırılmalara yol açabileceği için neden kaynaklandıklarını ve karakterlerini anlamak önemlidir. Engellenen ısıl genleşme ve büzülme ısıl gerilmelere yol açar. Homojen olarak ısıtılan veya soğutulan homojen ve izotropik bir çubuk düşünelim: Serbest genleşme veya büzülme gerçekleşebildiğinde ısıl gerilmeler oluşmaz.

20 Isıl genleşme-ısıl gerilme Melbourn Avustralya da aşırı sıcak havalarda ısıl genleşme ve buna bağlı ısıl gerilmelerle eğilen demir yolu rayları

21 Isıl gerilmeler Ancak bu çubuk uçlarından hareketi önlenecek şekilde sabitlenirse, ısıl gerilmeler oluşur. Sıcaklığın T 0 dan T f ye kadar değişmesi ile ortaya çıkan bu gerilmelerin büyüklüğü E elastik modül, l lineer ısıl genleşme katsayısıdır. Isıtmada (T f >T 0 ), oluşan gerilme çubuğun genleşmesi engellendiğinden basma gerilmesi ( <0), soğutmada tersi olacağından çekme gerilmesi ( >0) olacaktır.

22 problem pirinç bir çubuk oda sıcaklığında (20 C) gerilmesizdir. Çubuk ısıtılır fakat uzamasına izin verilmez. Hangi sıcaklıkta gerilme 172 MPa seviyesine çıkar? T 0 başlangıçta 0 adım 1: engellemesiz ısıl genleşme 0 compress T f room thermal (T f T 0 ) adım 2: çubuğu ilk boyutuna gelecek şekilde basmaya uğratın. 0 room thermal

23 No problem! Isıl gerilme aşağıdaki gibi hesaplanır. 0 E( compress ) basma = - ısıl yanıt: 106ºC E( thermal ) E (T f T 0 ) E (T 0 T f ) 20ºC T f T 0 Pirinç için: 100 GPa E -172 MPa (basma) Pirinç için: 20 x 10-6 /ºC

24 Sıcaklık gradyanlarından doğan gerilmeler Katı bir madde ısıtıldığında veya soğutulduğunda içindeki sıcaklık dağılımı bu maddenin boyut ve şekline, ısıl iletkenliğine ve sıcaklık değişiminin hızına bağlı olur. Bir parçada sıcaklık gradyanları oluştuğunda ısıl gerilmeler meydana gelir. Hızlı sıcaklık değişimlerinde dış kısımlar iç kısımlardan daha farklı sıcaklıklarda olabilir ve bunun neticesinde parça içindeki sıcaklık dağılım bozukluğu gerilmeler oluşturur.

25 Sıcaklık gradyanlarından doğan gerilmeler Örneğin, ısıtılan bir parçada dış kısımlar daha sıcaktır ve iç kısımlardan daha fazla uzamak ister. Neticede iç kısımlar tarafından bir engelleme olacağından dış kısımlar basma gerilmeleri tecrübe ederler. Yüzeydeki basma gerilmeler iç kısımlarda da çekme gerilmeleri tarafından dengelenir.

26 Isıl şok Hızlı soğutma soğuk yüzey, sıcak merkez büzülen yüzey/engelleyen merkez yüzeyde çekme/merkezde basma Yüksek sıcaklıkta düzgün sıcaklık profili basma çekme Yüksek sıcaklıkta düzgün gerilme profili Su verme sonrası sıcaklık profili basma çekme Su verme sonrası gerilme profili

27 Gevrek malzemelerin ısıl şoku Sünek metaller ve polimerler için, plastik deformasyon sayesinde ısıl gerilmelerin şiddeti azalabilir. Ancak seramik malzemelerin sünek olmayan karakterleri, bu gerilmelere bağlı gevrek kırılma riskini arttırır. Gevrek bir malzemenin hızlı soğutulması termal şok kaynaklı bu gibi gerilmelere yol açmakta, yüzeyde oluşan gerilmeler çekme gerilmeleri olduğu için risklidir ve kırılmaya hızlı ısıtma durumlarında olduğundan daha yatkındır.

28 Gevrek malzemelerin ısıl şoku Bu şekilde hasarlanmalara dayanıklılık ısıl şok direnci diye bilinir. Hızlı soğutulan bir seramik parça için, ısıl şok sadece sıcaklık değişiminin miktarına değil, malzemenin mekanik ve ısıl özelliklerine de bağlıdır. Yüksek kırılma mukavemetine ve yüksek ısıl iletkenliğe, düşük elastiklik modülüne ve düşük ısıl genleşme katsayısına sahip seramiklerin ısıl şok direnci yüksektir. Isıl şok direnci:

29 Isıl şok direnci homojen olmayan ısıtma/soğutma üstteki ince bir tabaka hızla T 1 den T 2 ye soğutuluyor. Soğutma ile ortaya çıkan sıcaklık farkı: ( T T ) 2 1 Hızlı soğutma Soğuma sırasında büzülmek ister T 2 Büzülmeye karşı çıkar su verme hızı k eşitle T 1 Yüzeyde çekme gerilmesi oluşur. E (T 1 T 2 ) Kırılma için kritik sıcaklık farkı ( = f ) (T 1 T 2 ) fracture f E Su verme hızı(kırılma için) = ısıl şok direnci fk E l f k yüksek ise ısıl şok direnci de yüksek! E l

30 Gevrek malzemelerin ısıl şoku Isıtma ve soğutma hızları düşürülerek ve parçadaki sıcaklık gradyanları hafifleştirilerek ısıl şoklar büyük ölçüde önlenebilir. Isıl genleşme katsayısının uygun seçimi ile de ısıl şoklara karşı önlem alınabilir. Isıl genleşme katsayısı yaklaşık 9 x10-6 ( C -1 ) olan soda camı ısıl şoka çok hassastır. Bu camdaki CaO ve NaO miktarlarını azaltırken yeterli miktarda B 2 O 3 ilave ederek ısıl genleşme katsayısı 3x10-6 ( C -1 ) seviyelerine düşürülebilir. Bu bileşimdeki cam mutfak ve fırın ısıtmalarısoğutmaları için son derece uygundur.

31 Gevrek malzemelerin ısıl şoku İri gözenekler ve sünek bir ikinci fazın malzemeye kazandırılması da, ısıl gerilmelerden oluşan çatlakların ilerlemesini yavaşlatarak ısıl şok karakterini iyileştirir. Seramik malzemelerde mekanik mukavemet değerlerini ve optik özellikleri iyileştirmek için ısıl gerilmeleri parça bünyesinden almak gerekir. Bu işlem bir tav uygulaması ile yapılır.

32 Isıl koruma sistemleri uygulama: Uzay mekiği Re-entry T Distribution reinf C-C (1650ºC) silica tiles ( ºC) nylon felt, silicon rubber coating (400ºC) Silika plaka ( ºC): Büyük ölçekli uygulama -- mikroyapı ~90% gözeneklilik! Si fiberler ısıl işlem sırasında birbirlerine bağlanıyor. 100 mm

33 Termoelektrik ısıtma ve soğutma İki farklı elektrik iletken malzeme bir araya getirildiğinde e- lar daha yüksek E f ye sahip malzemeden diğerine taşınır. Bu iki malzemenin E f değerleri birbirlerine eşitleninceye kadar devam eder. Daha düşük E f li malzeme negatif yüklüdür. Bu durum sıcaklığa bağlı bir devre gerilimine neden olur. Yüksek E f den enerji e- ler aracılığı ile düşük E f ye taşındıkça bu malzeme ısınır. e- kaybeden ise soğur.

34 Termoelektrik ısıtma ve soğutma termoelektrik etki (Peltier Seebeck etkisi) ısı farklılıklarının elektrik voltajına veya elektrik voltaj farkının ısıya dönüştürülmesi olayıdır. Metal ve alaşımlar için bu etki küçüktür: mv/k. Bi 2 Te 3 ve PbTe gibi yarı iletkenler içinse önemlidir mv/k Uygulamalar: ısıl çiftler aracılığı ile sıcaklık ölçümü (bakır/ constantan, Cu-45%Ni, chromel, 90%Ni-10%Cr, ) Termoelektrik enerji santralleri (Sibirya ve Alaska) termoelektrik buzdolabı

35 Termoelektrik ısıtma ve soğutma İki malzeme uçlarından bir halka oluşturacak şekilde birbirine bağlanır. bu uçlardan biri ısıtılır. İki uç arasındaki sıcaklık farkı ile orantılı bir voltaj farkı meydana gelir. Seebeck S dv dt Coefficient ( mv/k) S bakır demir ısı

36 Termoelektrik ısıtma ve soğutma Seebeck etkisinin tersi Peltier etkisi olarak bilinir. Bu uçlardan geçen bir direkt akım uçlardan birinin ısınmasına diğerinin soğumasına neden olur. Kurşun tellurit ve/veya bizmut tellurit termoelektrik cihazlarda ısıtma ve soğutmada kullanılan malzemelerdir.

37 Isıl denge İki madde sıcaklıkları eşitlendiğinde ısıl denge içindedirler. Doğada ısı her zaman sıcak bölgeden soğuk bölgeye taşınır.

38 Isı iletimi (heat conduction) Isı iletimi ısının doğrudan temas ile bir maddeden diğerine geçmesidir. Bakır ve alüminyum ısıyı çok iyi iletirler.

39 yalıtkan Isıl yalıtkan ısı iletimi sınırlı olan malzemedir. Isı plastikte çok yavaş taşınır ve bu sayede elinizin sıcaklığı hemen artmaz.

40 yalıtım Stayroform gözeneklerinde hava saklayarak yalıtkanlık kazanır. Katılar genellikle sıvılardan, sıvılar ise gaz maddelerden daha iyi ısı iletkenidirler.

41 Isıl yalıtkanlık Isı iletme kabiliyeti malzemenin yapısal özelliklerine de bağlıdır. cam bir kap veya beher şeklinde imal edildiğinde ısı iletimi kabiliyeti yüksektir. Ancak cam fiber şeklinde imal edildiğinde fiberlerin arasında hapsolan hava onu ısıl yalıtkan yapar.

42 Cam yünü

43 Isı iletimi denklemi Q= ka (T2 -T1)/x 2 -x 1 Q/A= Q = ısı miktarı (W) k = ısı iletkenliği (W/mK) A = ısının geçtiği kesit alanı (m 2 ) x 2 -x 1 = ısının kat ettiği mesafe (m) T 1, T 2 = iki uçtaki sıcaklıklar

44 problem 5 cm kalınlığında 2.5 x 4 m boyutlarında bir duvarı kaplayan 5 cm kalınlığında bir fiberglas battaniye düşünün. Dışardaki sıcaklık 5 C, içerdeki sıcaklık 25 C olsun. Bu duvardan ne kadar ısı kaybı olur? Fiberglas için k = W/m.K

45 No problem! Q = k A (T2 -T1)/l k = W/mK A = 2.5 x 4 = 10 m 2 l = 5 cm = 0.05 m T 2 - T 1 = 25-5 = 20 K O halde Q = W/m.K x 10 m 2 x 20 K / 0.05 m Q = 152 W

46 konveksiyon Konveksiyon ısının sıvı ve gazların hareketi ile taşınması olayıdır. Gazlarda konveksiyon gazlar ısıtıldıklarında genleştiği için gerçekleşir. Isınmış gaz yükseldiği soğuk gaz çöktüğü için gerçekleşen akımlar ısının transferine yol açar. Sıvılarda konveksiyon yoğunluk farkları sayesinde gerçekleşir.

47 konveksiyon Konveksiyon yönseldir!

48 konveksiyon Gaz ve sıvı hareketliliği yoğunluk ve sıcaklık farklılıklarından kaynaklandığında buna serbest konveksiyon denir. Gaz ve sıvı hareketliliği bir pompa veya fan etkisi gibi dış kaynaklı ise buna zorlanmış konveksiyon denir.

49 Isı transfer hızı (kw) konveksiyon Konveksiyonla ısı transferi hıza bağlıdır. Tüm akışkanlarda hareketliliğin artması konveksiyonla ısı transferini arttırır. akışkan hızı (m/s)

50 konveksiyon Konveksiyon yüzey alanına bağlıdır. Akışkanla temas eden yüzey alanı arttıkça ısı transfer hızı da artar. Bu nedenle konveksiyon prensibi ile çalışan tüm ısı cihazlarında malzeme yüzey alanının azami ölçüde arttırılması için ısı değiştirici plakaları kanatlı imal edilir.

51 konveksiyon

52 Doğal konveksiyon Sahillerdeki deniz esintilerinden konveksiyon sorumludur. Gündüz saatlerinde kara denizden çok daha sıcaktır. Kara üzerindeki sıcak hava yükselip boşalttığı alan denizden gelen soğuk hava ile dolduğunda deniz esintisi oluşur. Geceleri bunun tam tersi olur ve kara esintisi yaşanır.

53 Doğal konveksiyon Yeryüzü iklimi büyük ölçüde Okyanuslardaki konveksiyon akımlarınca kontrol edilir.

54 konveksiyon Q = h A (T2 -T1) Q = ısı akısı (W) h = ısı transfer katsayısı (W/m 2 K) A = akışkanın temas ettiği yüzey alanı (m 2 ) T2 - T1 = sıcaklık değişimi

55 problem Pencere yüzey sıcaklığı 18 C. Pencereyi ısı transfer katsayısı 100 W/m 2 K olacak şekilde 5 C sıcaklığında bir rüzgar yalıyor. Pencere yüzey alanı 0.5 m 2 ise, pencere ile hava arasında ne kadar ısı transfer olur? Q = h A (T2 -T1) Q = 100 W/m 2 K x 0.5 m 2 (18-5)K Q = 650 W

56 Radyasyon Radyasyon ısının elektromanyetik dalgalarla taşınmasıdır. Isıl radyasyon sıcaklıkları nedeniyle cisimler tarafından üretilen ışık da dahil olmak üzere elektromanyetik dalgalardır. Bir cismin sıcaklığı ne kadar yüksek ise o kadar fazla ısıl radyasyon yayar.

57 Yerkürenin radyasyon faaliyeti Gezegenimizin radyasyon bileşenleri Yeryüzünden salınan enerji Yeryüzüne düşen güneş enerjisi Yeryüzünden yansıyan güneş enerjisi

58 Radyant ısı Isıl radyasyonu görmeyiz çünkü insan gözünün ayırt edemeyeceği infrared dalga boylarında oluşur. Cisimler farklı sıcaklıklarda farklı renkli alır.

59 Radyant ısı Oda sıcaklığındaki bir kaya parlamaz. 20 C deki spektrum görünür dalga boylarında değildir. Cisimler ısıtıldıkça görünür ışık saçmaya ve parlamaya başlarlar. 600 C de cisimler soluk kırmızı renk alırlar; elektrikli ısıtıcıdaki reziztanslar gibi).

60 Sıcaklık ( C) Radyant ısı Sıcaklık yükseldikçe ısıl radyasyon daha kısa dalga boyuna sahip daha yüksek enerjili ışınım yayar C de renk sarıportakal iken 1500 C de beyaza döner. Beyaz Açık sarı Sarı Portakal Kiraz kırmızısı Koyu kırmızı Bir ampülü ara ayarda izlemeye başlarsanız filaman ısındıkça renginin değiştiğini fark edersiniz. Ampül filamanından yayılan parlak beyaz ışık 2600 C ye kadar ısınmış filamanın verdiği ısıl radyasyondur.

61 Kara cisim-ışıksız cisim Üzerine düşen tüm radyasyonu emen ideal bir malzeme. Kara cisimler emdikleri radyasyonu karakteristik ve aralıksız bir spektrumla, göz kamaştırıcı şekilde tekrar verirler. Kara cisimler Hiçbir ışık, görünür elektromanyetik radyasyon yansıtmadığı için soğuk iken siyah görünür. Ancak, kara cisim sıcaklığa bağlı bir spektrum verir ve bu ısıl radyasyona kara cisim radyasyonu denir.

62 Kara cisim radyasyonu Bir ampülün sıcak-beyaz filamanı iyi bir kara cisimdir. Çünkü filamanın tüm ışıması ısıl radyasyondur K eğrisi radyasyonun görünür ışığın tüm aralığında yayıldığını gösterir.

63 Bağıl güç Kara cisim radyasyonu Mükemmel bir kara cisim için güç vs dalga boyu ilişkisi kara cisim spektrumu olarak tariflenir. Dalgaboyu (nm)

64

65 Kara cisim radyasyonu Kara cisim tarafından ısıl radyasyon olarak verilen toplam güç sıcaklığa ve yüzey alanına bağlıdır. Gerçek yüzeyler kara cisim güç değerinden daha düşük enerji verirler: genellikle bu oran %10-90 arasındadır.

66 Kara cisim radyasyonu P = σ AT 4 P = güç (W) σ = Stefan-Boltzmann sabiti 5.67 x 10-8 W/m 2 K 4 A = kara cismin yüzey alanı (m 2 ) T = sıcaklık (K) Stefan-Boltzmann denklemi ısıl radyasyon mutlak sıfırın üstündeki sıcaklığa bağlı olduğundan sıcaklık için K birimi kullanılır!

67 Ampül için örnek hesaplama Ampüldeki filaman 0.5 mm çapında ve 50 mm uzunluğundadır. Bu filamanın yüzey alanı m 2 dir. sıcaklık 3000 K ise, filaman ne kadar güç üretir? P = σ AT 4 P = 5.67 x 10-8 x 4 x 10-8 x 3,000 4 P = W

68 özet Isı kapasitesi Isı kapasitesi bir mol maddenin sıcaklığını 1 C arttırmak için gerekli ısı miktarıdır. Birim ağırlık için bu değer özgül ısı olarak tarif edilir. Katı madde tarafından emilen ısı atomların titreşimsel enerjisini arttırmaya harcanır. Sadece belirli titreşimsel enerji değerlerine izin vardır. Bir birim titreşimsel enerjiye FONON denir. Bir çok kristal yapılı katı için 0 K yakınlarındaki sıcaklıklarda sabit hacimde ölçülen ısı kapasitesi mutlak sıcaklığın kübü ile artar; Debye Sıcaklığı aşıldığında sıcaklıktan bağımsız hale gelir ve 3R değerini alır.

69 özet Isıl genleşme Katı maddeler ısınınca genleşir ve soğuyunca büzülür. Sıcaklık değişimi ile uzunluk değişimi orantılıdır. Orantı katsayısı ısıl genleşme katsayısıdır. Isıl genleşme ortalama atomlar arası mesafe ile temsil edilir. Bu potansiyel enerji vs atomlararası mesafe eğrisindeki çukurun asimetrik karakterinin sonucudur. Atomlararası bağ enerjisi arttıkça, ısıl genleşme katsayısı azalır. Polimerlerin ısıl genleşme katsayısı metallerinkinden, metallerinki seramiklerinkinden büyüktür.

70 özet Isıl iletkenlik Isıl enerjinin yüksek enerji bölgelerinden düşük enerji bölgelerine taşınmasına ısıl iletim denir. Katı maddeler için ısı serbest elektronlar ve titreşimler kafes dalgaları veya fononlar tarafından taşınır. Saf metallerin göreceli yüksek ısıl iletkenlikleri çok sayıda serbest elektron ve bu elektronların ısıyı taşıma verimliliği sayesindedir. Seramikler ve polimerler ise zayıf ısı iletkenidirler. Çünkü serbest elektron miktarı düşüktür ve ısı iletimi ancak fonon iletimi ile mümkündür.

71 özet Isıl gerilmeler Sıcaklık değişimleri sonucunda oluşan ısıl gerilmeler kırılmaya veya plastik deformasyona yol açabilir. Isıl gerilmelerin kaynağı, bir maddenin uzama veya kısalmasının kısıtlanmasıdır. Bir parçanın süratle ısıtılması veya soğutulması sırasında ortaya çıkan ısıl gerilmeler parçanın iç ve dış bölgeleri arasında meydana gelen ısıl gradyanlar ve buna eşlik eden boyutsal değişim farklılıklardan kaynaklanır. Isıl şok, bir parçanın çok ani sıcaklık değişimlerine maruz kalması sonucunda ortaya çıkan ısıl gerimler yüzünden kırılmasıdır. Seramik malzemeler kırılgan olduklarından bu tür kırılmalara özellikle hassastır.

72 manyetik özellikler

73 İşlenecek konular Manyetik özellikler nelerdir? Bu özellikleri nasıl ölçeriz? Manyetizmanın atomik ölçekte karşılığı nedir? Manyetik malzemeler nasıl sınıflanırlar? Manyetik depolama için malzeme tasarımı Süper iletken mıknatısların önemi nedir?

74 giriş Modern teknolojik cihazların büyük kısmı manyetik malzemeler ile çalışır. Bunlar arasında elektrik güç jeneratörleri, transformatörler, elektrik motorları, radyo, televizyon, bilgisayar, ses ve görüntü üretim ve kayıt cihazlarını sayılabiliriz. Demir, bazı çelikler, ve doğada bulunan mıknatıs taşı manyetik özellik gösteren malzemelerdir. tüm malzemeler bir manyetik alandan az ya da çok etkilenirler.

75 Manyetik malzemeler Dizüstü bilgisayar Hard disk sürücüsü içi (disk devir/dk hızda döner.) diz ve masa üstü bilgisayarlarda kullanılan hard disk sürücüleri Hard disk sürücülerinde kullanılan düşey manyetik kayıt malzemesinin TEM görüntüsü.

76 manyetizma Bir mıknatıs üzerine yerleştirilen cam veya mukavva üzerine ince demir tozları serpildiğinde, demir tozları manyetik alan çizgileri denen düzgün çizgiler üzerine toplanır.

77 Manyetik alan hareket eden elektrik yüklü parçacıklar manyetik kuvvetlere yol açarlar. Manyetik kuvvetler manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alanı kuvvetin yönünü gösterecek şekilde çizeceğimiz bir dizi kuvvet çizgisi ile gösterebiliriz.

78 Manyetik dipoller (çift kutup) Manyetik malzemelerde manyetik dipoller bulunur. Manyetik dipolleri kuzey ve güney kutupları bulunan küçük mıknatıslar olarak düşünebiliriz. Manyetik alanda alanın kendi kuvveti dipolleri alanla birlikte yönlendirmek için bir tork uygular. örnek: manyetik kumpas iğnelerinin yerküre manyetik alanında yönlenmeleri gibi.

79 Manyetik Alan ve Manyetik Akı İçinden elektrik akımı geçen bir iletkenin çevresinde manyetik alan (H) oluşur. Bu manyetik alanın içine manyetiklik özelliğine sahip bir malzeme (mıknatıs) konacak olursa manyetik alan şiddeti daha da artar ve kuvvet çizgileri sıklaşır. Malzeme varlığından doğan ek manyetik alan artımına manyetik akı (B) denir.

80 uygulanan manyetik alan Bobinden geçen akımın oluşturduğu manyetik alan: Manyetik alan H akım I N = sarım sayısı L = bobinin uzunluğu Uygulanan manyetik alan N I H L akım boşlukta manyetik alanın büyüklüğü: B o = m 0.H amper-sarım/m

81 Manyetik geçirgenlik Boşlukta şiddeti B o olan manyetik alan içine demir konulursa alan çizgileri birbirine yaklaşır; böylece birim alandan geçen manyetik akı artar. demir

82 Manyetik geçirgenlik manyetik alan içine bakır, gümüş, bizmut gibi mıknatıs özelliği olmayan bir madde konulursa alan çizgileri bu maddeden geçerken birbirinden uzaklaşır; birim alandan geçen akı azalır. bakır

83 Manyetik geçirgenlik Maddelerin manyetik alan çizgilerini seyrekleştirme ya da sıklaştırma özelliğine o maddenin manyetik geçirgenliği (m) denir. Boşluk için manyetik geçirgenlik, m 0 m 0 = Wb/A.m Bir ortamdaki B manyetik alan şiddeti, ortamın cinsine, mıknatıslayıcı alana bağlıdır.

84 Manyetik indüklenme B : Manyetik akı yoğunluğu H alanına maruz kalmış bir maddede oluşan iç alan kuvvetinin büyüklüğü; tesla, T (Wb/m 2 ). H ve B alan vektörleridir. Sadece büyüklükleri ile değil ayni zamanda yönleri ile tanımlanırlar. Manyetik alan kuvveti ve akı yoğunluğu ilişkisi: m: manyetik geçirgenlik, H alanının geçtiği ve B nin ölçüldüğü ortamın bir özelliğidir. m: Wb/A m veya Henry/ metre (H/m).

85 Manyetik alana yanıt H mıknatıslayıcı alan içinde bir madde var ise, bu maddede mıknatıslanma olur! bu ortamda oluşan manyetik alanın büyüklüğü, B = m.h m : madde için manyetik geçirgenlik B = m H akım I B = Malzemede mıknatıslanma (tesla) µ: Mutlak manyetik geçirgenlik katsayısı

86 Manyetik Alan ve Manyetik Akı Vakumda Manyetik akı yoğunluğu, B 0 B 0 = m 0 H (W/m 2 ) m 0 : vakumun geçirgenliği, 4 x 10-7 H/m. B 0 = m 0 H B = m H Bir katı maddede manyetik akı yoğunluğu, B = mh (W/m 2 ) m : Katı malzemenin geçirgenliği

87 Manyetik geçirgenlik Katıların manyetik özelliklerini tarif etmek için yararlanılan parametrelerden biri, madde içindeki geçirgenliğin vakumun geçirgenliğine oranıdır. m r bağıl geçirgenliktir ve birimsizdir. Boşluğun bağıl manyetik geçirgenliği = 1 Havanın bağıl manyetik geçirgenliği = 1

88 Manyetik geçirgenlik Bir ortamın manyetik geçirgenliği, bu ortamın bağıl manyetik geçirgenliği (m r ) ile boşluğun manyetik geçirgenliğinin (m o ) çarpımına eşittir. Bu durumda ortamın manyetik geçirgenliği: m = m r.m o

89 Manyetik geçirgenlik Maddeler bağıl manyetik geçirgenliklerine göre 3 gruba ayrılır: Diamanyetik maddeler Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1 den biraz küçük (m r <1) olan maddelerdir. Diamanyetik maddeler manyetik alan içine konduklarında manyetik alanı biraz zayıflatır. Bakır, gümüş, bizmut ve karbon gibi maddeler diamanyetik maddelerdir.

90 Manyetik geçirgenlik paramanyetik maddeler Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1 den biraz yüksek (m r >1) olan maddelerdir. Paramanyetik maddeler, manyetik alan içine konulduklarında manyetik alanı biraz sıklaştırır. Alüminyum ve mangan paramanyetik maddelerdir.

91 Manyetik geçirgenlik ferromanyetik maddeler Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1 den çok yüksek (m r >>1) olan maddelerdir. Bu maddeler manyetik alan içine konulduklarında kuvvetli olarak mıknatıslanırlar ve manyetik alan şiddetini çok arttırırlar. Bu özellikleri nedeniyle, ferromanyetik maddeler mıknatıslar, elektrik motorları, jeneratörler, manyetik teypler için idealdir. Demir, nikel, kobalt ferromanyetiktir.

92 manyetiklik türleri Manyetik indüksiyon B (tesla) (3) ferromanyetik e.g Fe, Ni, Co vakum (1) Uygulanan manyetik alan kuvveti (H) (amper-sarım adedi/m) (2) Paramanyetik E.g., Al, Cr, Mo, Na, Ti, Zr Diamanyetik e.g., Cu, Au, Si, Ag, Zn

93 Manyetik geçirgenlik Bir malzemenin bağıl geçirgenliği ya da geçirgenliği, o malzemenin indüklenme derecesinin, ya da, bir dış H alanında B alanının oluşturulmasının kolaylığının ölçüsüdür. Bir diğer alan büyüklüğü, M, katı malzemenin mıknatıslanması; B = m 0 H + m 0 M H alanında bir malzemedeki manyetik momentler alana paralel yönlenir ve manyetik alanları ile bu alanı güçlendirirler. m 0 M terimi onların katkısının ölçüsüdür.

94 Mıknatıslanma, B (T) Manyetik geçirgenlik ve duyarlılık Bağıl geçirgenlik oluşan manyetik alanın bir ölçüsüdür. Kolayca mıknatıslanan manyetik malzemeler yüksek manyetik geçirgenliğe sahiptirler. m max max gerçirgenlik Manyetik duyarlılık m = M H m i ilk geçirgenlik Manyetik alan, H (A/m)

95 Manyetik alana yanıt Manyetik duyarlılık ( m ) malzemenin vakuma göre yanıtını ölçer. M nin büyüklüğü uygulanan alana orantılıdır: M = m H Manyetik duyarlılık vs bağıl geçirgenlik: m = m r -1 B Manyetik duyarlılık (birimsiz) m > 0 m =0; vakum m < 0 H

96 Manyetik Alanla İlgili Birimler özellik sembol birim Manyetik akı yoğunluğu B Tesla (Wb/m 2 ) Manyetik alan kuvveti H Amp-sarım/m mıknatıslanma M Amp-sarım/m Vakum geçirgenliği m 0 Henry/m Bağıl geçirgenlik m r birimsiz Manyetik duyarlılık m birimsiz

97 Manyetik momentlerin kaynağı Elektron: hareket halinde elektrik yükü! Malzemelerin makroskopik manyetik özellikleri e ların manyetik momentlerinin sonucu! Her elektron iki tür manyetik momente sahip: elektronun çekirdek etrafındaki yörünge hareketi Kendi ekseni etrafında spin hareketi Yörünge Çekirdek manyetik momentler elektron elektron spin Net manyetik moment: bütün elektronların momentlerinin toplamı

98 Manyetik momentlerin kaynağı Her elektron ekseni etrafında döner. Bu dönme hareketinden bir manyetik moment oluşur ve spin ekseni boyunca yönlenir. Spin manyetik momentleri sadece yukarı ya da aşağı yönde olabilir. Dolayısı ile her bir elektron kalıcı yörünge ve spin manyetik momentleri bulunan küçük birer mıknatıs olarak kabul edilebilir. manyetik moment birimi Bohr magneton m B dir ve büyüklüğü 9.27x10-24 A.m 2 dir. her elektron için spin manyetik momenti = m B (yukarı spin için + aşağı spin için ).

99 Manyetik momentlerin kaynağı Yörünge manyetik moment katkısı: m l m B, m l : elektronun manyetik quantum numarası Her bir atomda bazı elektron çiftlerinin yörünge momentleri birbirlerini siler. Bu durum spin momentleri için de geçerlidir. Örneğin, bir e- nun yukarı spin momenti aşağı olanı siler. Dolayısı ile bir atom net manyetik momenti elektronların her birinin hem yörünge hem de spin manyetik momentlerinin toplamına eşittir (birbirini götürenlerden arta kalan).

100 Manyetik momentlerin kaynağı Tamamen dolu yörünge ve alt yörüngeleri olan bir atomda hem yörünge hem de spin momentleri birbirlerini tamamen siler. Dolayısı ile tamamen dolu yörüngeleri olan atomlardan oluşan malzemelerin kalıcı olarak indüklenmesi mümkün değildir. Bu kategoride olan elementler asal gazlar (He, Ne, Ar, etc.) ve bazı iyonik malzemelerdir.

101 Malzemelerin manyetik özellikleri Atomları elektronlara sahip oldukları için bütün malzemelerin manyetik olması gerektiği düşünülebilir. Ancak malzemelerin manyetik özellikleri arasında çok belirgin farklar vardır. Bazı atomlardaki elektronlar birbirlerinin manyetik etkilerini yok edecek şekilde yönlenirler. Bütün malzemeler bir manyetik etki gösterseler de, bir çok malzemedeki mıknatıslanma ancak çok hassas cihazlarla ölçülebilecek kadar zayıftır.

102 Malzemelerin manyetik özellikleri Manyetizma türleri: Diamanyetizma; Paramanyetizma ve Ferro manyetizma antiferromanyetizma ferrimanyetizma Bütün malzemeler bu manyetizma türlerinden en az birini sergilerler. Gerçekleşen manyetizma elektron ve atomik manyetik dipollerin dışardan uygulanan manyetik alanda nasıl davrandıklarına bağlıdır.

103 Diamanyetizma Manyetizmanın çok zayıf bir şeklidir. Manyetik alan etkisi altında elektronların yörünge hareketlerinde bir değişiklik olması sonucunda ortaya çıkar. Diyamanyetik malzemeler kalıcı olarak mıknatıslanmazlar; sadece dışardan bir manyetik alan uygulandığında mıknatıslanma olur. Ortaya çıkan manyetik momentin büyüklüğü sınırlı ve yönü uygulanan alanınkine zıttır. Bu nedenle bağıl geçirgenlik, m r < 1 (m r = gibi) ve manyetik duyarlılık negatiftir.

104 Diamanyetizma Diamanyetik bir malzemede dış alan olmadığında dipoller de yoktur. Manyetik alanda alan yönüne ters yönlenen dipoller oluşur. Manyetik alan yok! Manyetik alan var!

105 Diamanyetizma m r < 1 ve manyetik duyarlılık < 0 olduğundan B alan büyüklüğü diamanyetik katılarda vakumda olduğundan daha küçüktür. Diamanyetik katı malzemeler için hacim duyarlılığı m 10-5 kadardır. Kuvvetli bir elektromıknatısın kutupları arasına yerleştirildiğinde diamanyetik malzemeler alanın zayıf olduğu bölgelere doğru çekilirler.

106 Diamanyetizma Radyum, potasyum, magnezyum, hidrojen, bakır, gümüş, altın ve su diamanyetiktirler. Diamanyetizma çok zayıf olduğu için, ancak diğer manyetizma türleri olmadığında fark edilebilir. Bu tür manyetizmanın pratik bir önemi bulunmaz.

107 Diyamanyetizma Diyamanyetik malzemelerin kalıcı manyetik momentleri yoktur. Uygulanan bir manyetik alanda manyetik momentler oluşur. Bu manyetik momentler uygulanan alan yönüne diktir ve toplam manyetik alanı zayıflatır. Fakat bu etki çok küçüktür. Bütün malzemelerde rastlanır. Örnekler: yüksek sıcaklık süperiletkenleri, bakır ve gümüş

108 paramanyetizma Bazı katı maddelerde elektron spin ve/veya yörünge momentleri arasında tam bir silme gerçekleşmediği için her bir atom kalıcı bir dipol momentine sahiptir. Bir dış manyetik alan bulunmadığında, atomik manyetik momentler gelişigüzeldir. Bu malzemeler net bir makroskopik mıknatıslanma göstermez. dipoller rotasyon için serbesttir ve bir manyetik alan etkisinde rotasyonla tercihli olarak yönlendiklerinde ortaya paramanyetizma çıkar. Bu manyetik dipoller aralarında bir etkileşim olmaksızın bireysel olarak hareket ederler.

109 paramanyetizma güçlü bir manyetik alana paralel şekilde yönlenme olur. Paramanyetik malzemeler kalıcı olarak mıknatıslanmazlar. çift sayıda elektronlara sahip maddelerde görülür. Örnek: Cr Si Al Hava

110 paramanyetizma Dipoller dış alanla birlikte yönlenirken ayni zamanda bu alanı kuvvetlendirirler ve bağıl geçirgenlik 1 den büyüktür (m r > 1; m r =1.001 gibi) oldukça küçük fakat pozitif bir manyetik duyarlılığa yol açarlar. Paramanyetik malzemeler için duyarlılık 10-5 ile 10 2 arasında değişir. Gerek dia gerek paramanyetik malzemeler sadece bir manyetik alanda mıknatıslanma gösterirler ve manyetik değildirler. Her 2 grup malzemede akı yoğunluğu B, vakumda olduğu kadardır.

111 Paramanyetizma Paramanyetik malzemelerin kalıcı manyetik momentleri vardır. Oda sıcaklığında bu momentler rastgele dizilmiştir. Uygulanan bir manyetik alana çok az (%0.01) katkıda bulunurlar (B yi %0.01 kadar arttırırlar!) Örnekler: oksijen; alüminyum, tungsten, platin

112 Akı yoğunluğu, B diamanyetizma ve paramanyetizma paramanyetik vakum diamanyetik Diamanyetik ve paramanyetik malzemeler için akı yoğunluğu, B, vs manyetik alan kuvveti H ilişkisi manyetik alan kuvveti, H

113 Elektron konfigürasyonu Cl atomlarının e- konfigürasyonu: 3s 2 3p 5 Çiftleşmemiş bir elektronu olduğu için Cl atomları paramanyetiktir. Zn atomlarının e- konfigürasyonu: 4s 2 3d 10 Tüm elektronları çiftleşmiş olduğu için Zn atomları diamanyetiktir.

114 manyetiklik türleri Manyetik indüksiyon B (tesla) (3) B (1 ) moh ferromanyetik e.g. Fe 3 O 4, NiFe 2 O 4 ferrimanyetik e.g. ferrit( ), Co, Ni, Gd ( 10 6!) Vakumun geçirgenliği: (1.26 x 10-6 H/m) (2) vakum ( = 0) (1) Uygulanan manyetik alan kuvveti (H) (amper-sarım adedi/m) Paramanyetik 10-4 e.g., Al, Cr, Mo, Na, Ti, Zr Diamanyetik ( ) e.g., Al 2 O 3, Cu, Au, Si, Ag, Zn

115 yönlenmiş yönlenmiş rastgele yönlenmiş yok ters 3 tür için manyetik momentler Manyetik alan yok (H = 0) Manyetik alan (H>0) (1) diamanyetik (2) paramanyetik (3) ferromanyetik ferrimanyetik

116 Malzemelerin manyetik özellikleri diamanyetik malzemelerde, elektronlar birbirlerinin manyetik alanlarını yok edecek şekilde yönlenmiştir. paramanyetik malzemelerde atomlar manyetiktir fakat atomların kendileri rastgele konumlanmıştır ve malzemenin toplam mıknatıslanması sıfırdır. Paramanyetik malzemeler manyetik alana konduklarında atomlar malzeme zayıf mıknatıslanma gösterecek şekilde yönlenirler.

117 diamanyetiklik ve paramanyetiklik Diamanyetik ve paramanyetik malzemeler için oda sıcaklığı manyetik duyarlılıkları Diamanyetik malzemeler malzeme duyarlılık Paramanyetik malzemeler malzeme duyarlılık

118 Ferromanyetik malzemeler ferromanyetik malzemeler bir dış manyetik alan olmadığında kalıcı bir manyetik momente sahiptirler. Manyetik duyarlılık m r >> 1 (m r =10 6 gibi) H<<M Ferromanyetik malzemelerde mıknatıslanma etkisi kuvvetlidir. Ferromanyetik malzemeler manyetik bir alana maruz kaldıklarında kalıcı olarak mıknatıslanırlar.

119 ferromanyetizma ferromanyetizma bazı geçiş metalleri, demir (HMK - ferrit), Kobalt, nikel, ve bazı nadir toprak metallerinde (gadoloniyum, Gd) görülür. Ferromanyetik malzemelerde, manyetik akı yoğunluğu ve mıknatıslanma ilişkisi: m 0 M >> m 0 H B = m 0 H + m 0 M B m 0 M

120 ferromanyetizma Ferromanyetik malzemelerde kalıcı manyetik momentler elektron yapısı nedeniyle silinmemiş elektron spinlerinden kaynaklanan atomik manyetik momentlerden ileri gelir. Ayrıca, spin momentlerine göre daha küçük yörünge manyetik moment katkısı da vardır. Ferromanyetik malzemelerde komşu atomlar bir dış alan etkisi olmadığında bile ortaklaşa yönlenerek net spin manyetik momentleri oluştururlar. Bu spin yönlenmesi domen adı verilen oldukça geniş bölgelerde görülürler.

121 ferromanyetizma Ferromanyetik malzemeler kalıcı manyetik momente sahiptirler. Bu manyetik momentler rastgele dizilmiştir. Bir dış alan uygulandığında manyetik momentler kendilerini alan yönünde sıralanırlar. Bu şekilde dış manyetik alanı önemli ölçüde kuvvetlendirirler.

122 Doygunluk mıknatıslanması Ferromanyetik bir malzemede manyetik dipollerin tamamı dış alanla birlikte yönlendiklerinde mıknatıslanma maksimum değerine ulaşır ve buna maksimum veya doygunluk mıknatıslanması (M s ) denir. Buna denk olan akı yoğunluğuna da doygunluk akı yoğunluğu (B s ) denir. Doygunluk mıknatıslanması her bir atomun net manyetik momentinin atom sayısı (N) ile çarpımına eşittir (M s = manyetik moment/atom x N) atom başına net manyetik moment Demir: 2.22 / Kobalt: 1.72 / Nikel: 0.60 Bohr magneton

123 ferromanyetik malzemeler Fe, Ni ve Co dan oluşan küçük bir metal grubu çok kuvvetli manyetik özellik sergiler. Bu metaller ferromanyetik malzemelerin en iyi bilinen örnekleridir. Benzer manyetik yönlenmelere sahip atomlar komşu atomlarla birlikte manyetik domen denilen gruplarda toplanırlar. Manyetik domen tek atom

124 Malzemelerin manyetik özellikleri Ferromanyetik bir malzemede manyetik domenler kendilerini daima bir mıknatısı çekecek şekilde yönlendirirler. Eğer bir kuzey kutup yaklaşırsa güney kutupları bu kutbu gören domenler büyür. Kuzey kutup yaklaşırsa tersi olur. Kuzey kutup tarafından mıknatıslanma güney kutup tarafından mıknatıslanma

125 Malzemelerin manyetik özellikleri mıknatıslanmamış Kuzey kutup tarafından mıknatıslanma güney kutup tarafından mıknatıslanma

126 Ferromanyetizma Ferromanyetik malzemeler (Fe, Ni, Co ve alaşımları) Komşu atomların manyetik momentleri arasındaki kuvvetli etkileşim nedeniyle gelişigüzel yönlenmiş manyetik domenlere sahiptir. Bir manyetik alan uygulandığında bu alana paralel yönlenmiş domenler büyürken diğerleri küçülür ve sonunda alana paralel domen tüm yapıya hakim olur. Bu aşamada doygunluk mıknatıslanmasına ulaşılmış olur.

127 problem 8.9 g/cm 3 yoğunluğa sahip Nikel için (a) doygunluk mıknatıslanmasını ve doygunluk akı yoğunluğunu hesaplayın. a) Doygunluk mıknatıslanması atom başına Bohr magneton sayısı (Nikel için 0.60) ile Bohr magneton büyüklüğü (m B ) ve birim hacimdeki atom sayısı (N) çarpımına eşittir: M s = 0.60 m B N Birim hacimdeki atom sayısı; N = N A /A Ni = (8.9 x 10 6 g/m 3 ) (6.022 x atom/mol)/58.71 g/mol = 9.13 x atom/m 3 M s = (0.60 Bohr magneton/atom) (9.27 x A.m 2 /Bohr magneton) (9.13 x atom/m 3 ) = 5.1 x 10 5 A/m

128 problem (b) doygunluk akı yoğunluğunu hesaplayın. B s = m 0 M s = (4 x 10-7 H/m) (5.1x 10 5 A/m) = 0.64 tesla

129 antiferromanyetizma Komşu atom veya iyonların spin momentlerinin birbirine zıt yönlenmelerine antiferromanyetizma adı verilir. MnO iyonik karaktere sahip seramik bir malzemedir ve antiferromanyetizma sergiler. Hem spin hem de yörünge momentleri birbirlerini tamamen sildiklerinden O -2 iyonlarının net bir manyetik momenti yoktur.

130 antiferromanyetizma Mn +2 iyonlarının elektron spin hareketinden kaynaklanan net bir manyetik momenti vardır. Mn +2 iyonları kristal yapıda komşu iyonların momentleri zıt olacak şekilde dizilirler. Doğal olarak zıt momentler birbirlerini yok ederler ve bu durumda malzemenin net bir manyetik momenti olmaz.

131 antiferromanyetizma Antiferromanyetizma paramanyetik atomlardan ibaret maddelerde gözlenir. Malzemeyi oluşturan atomlar aynı büyüklükte moment meydana getirmiş ve bunlar karşılıklı etkileşme ile zıt yönlerde düzenlenmişse birbirlerini yok ederler. Sonuçta madde diamanyetizma benzeri bir davranışa sahip olacaktır ki bu özelliğe Antiferromanyetizma denir.

132 antiferromanyetizma Antiferromanyetik maddeler tüm sıcaklıklarda düşük doygunluk değerlerine sahiptirler. Antiferromanyetik maddelerde sıcaklıkla doygunluğun değişimi bir kritik sıcaklıkta (Neel sıcaklığı) maksimum değeri verir. Neel sıcaklığının altında antiferromanyetik davranış gösterirken, üstünde paramanyetik davranış gösterirler.

133 Ferrimanyetik malzemeler Bazı seramikler ferrimanyetizma denen kalıcı bir mıknatıslanma sergilerler. Farklı manyetik momente sahip malzemelerin atomik mıknatısları birbirlerini yok etmezler. m r >>1 (m r =10 3 gibi) Örnek: Manyetit (Fe3O4)+ Ni

134 ferrimanyetizma Bu mineralde Fe iyonları 1:2 oranında olmak üzere hem +2 hem de +3 valens hallerinde mevcuttur. Her bir Fe +2 ve Fe +3 iyonu için 4 ve 5 Bohr magnetona denk net bir spin manyetik momenti mevcuttur. O 2- iyonları ise manyetik olarak nötrdür. Fe +2 ve Fe +3 iyonları arasında karakter itibarı ile antiferromanyetizme benzeyen zıt spin etkileşimleri bulunur. Ancak net ferrimanyetik moment spin momentlerinin birbirlerini tam anlamıyla silmemiş olmasından kaynaklanır.

135 ferrimanyetizma Fe 3 O 4 de Fe 2+ ve Fe 3+ iyonları için spin manyetik momentlerinin konfigürasyonu

136 ferrimanyetizma katyon Oktahedral kafes konumu tetrahedral kafes konumu Net manyetik moment Fe 3+ Eksiksiz silme Fe 2+

137 ferrimanyetizma Ferro ve ferrimanyetik malzemelerin makroskopik manyetik karakterleri birbirine benzer. Ayırt edici özellikleri, net manyetik momentlerin kaynağındadır. Ferrimanyetizmin özellikleri kübik ferritlerde görülür. Bu iyonik katıların kimyasal formülü MFe 2 O 4 şeklinde ifade edilir. Buradaki M birkaç metalden birini temsil etmektedir. Prototip ferrit için magnetit mineralini, Fe 3 O 4, düşünebiliriz.

138 ferrimanyetizma Ferrimanyetizma, maddede paramanyetik atomlar tarafından iki veya daha fazla türde moment oluşturulmuşsa gözlenebilen bir özelliktir. Farklı değerlerdeki momentlerin zıt yönlerde dizilişlerinden bu momentlerin farklarına eşit bir moment doğar, böylece ferrimanyetizma orataya çıkar. Ferrimanyetik maddeler ferromanyetiklere benzer şekilde oda sıcaklığında kendiliğinden manyetizasyonu olan endüstriyel açıdan daha fazla önemi olan manyetik malzemelerdir.

139 problem Her bir kübik birim hücre 8 adet Fe 2+ ve 16 Fe 3+ iyonu bulundurduğuna, kübik hücre kenar uzunluğu nm olduğuna göre, Fe 3 O 4 için doygunluk mıknatıslanmasını hesaplayın. Doygunluk mıknatıslanması 1m 3 deki Bohr magneton sayısı (N ) ile Bohr magnetonu manyetik momenti (m B ) çarpımına eşittir. M s = N m B N birim hücredeki Bohr magnetonu sayısının (n B ) birim hücre hacmine (V c ) bölünmesi ile elde edilir: N =n B /V c

140 problem Net mıknatıslanma sadece Fe 2+ iyonlarından kaynaklanır. Birim hücrede 8 adet Fe 2+ iyonu ve her bir iyon için 4 Bohr magnetonu olduğuna göre, n B =32 dir. Ayrıca V C = a 3

141 problem Doygunluk mıknatıslanması 5.25 x 10 5 A/m olan karma ferrit manyetik bir malzeme tasarlayın. Fe 3 O 4 için Doygunluk mıknatıslanması 5 x 10 5 A/m dir. Ms değerini 5.25 x 10 5 A/m e arttırmak için Fe 2+ katyonlarının bir kısmını manyetik momenti daha yüksek olan divalent biriyon ile, mesela Mn 2+ ile değiştirmek gerekir. Fe 2+ için 4 Bohr magneton olan değer Mn 2+ için 5 Bohr magnetondur. Mn 2+ ilavesi ile birim hücre kenar uzunluğunun değişmediğini varsayarak birim hücrede kaç Bohrmangeton (nb) olduğunu hesaplayalım.

142 No problem! n B = M s a 3 /m B = (5.25 x 10 5 A/m) (0.839 x 10-9 m) 3 /birim hücre 9.27 x Am 2 /Bohr magneton n B = Bohr magneton / birim hücre Fe 2+ iyonlarının yerini alan Mn 2+ iyonlarının oranı x olsun. Kalan Fe 2+ iyonlarının oranı = 1-x Birim hücrede 2 değerlikli 8 iyon olduğuna göre, 8[5x + 4 (1-x)] = x = Fe 3 O 4 de Fe 2+ iyonlarının %18.1 i Mn 2+ ile değiştirilirse M s değeri = 5.25 x 10 5 A/m olur.

143 Manyetik davranışa sıcaklık etkisi Sıcaklığın artması atomların ısıl titreşimlerinin artmasına yol açar. Atomik manyetik momentler rotasyon için özgürdür. Artan sıcaklıkla atomların artan ısıl hareketliliği yönlenmek isteyen momentlerin dağınıklaşmasına yol açar. Ferromanyetik, antiferromanyetik ve ferrimanyetik malzemelerde komşu atomik dipole momentleri arasındaki uyum eğilimi ısıl hareketlilikten zarar görür ve yükselen sıcaklık dış bir manyetik alan olsa da olmasa da, dipole uyuşmazlıklarına yol açar.

144 Manyetik davranışa sıcaklık etkisi Bu durum hem ferro hem de ferri mıknatıslar için doygunluk manyetizasyonunda bir düşmeye neden olur. Doygunluk manyetizasyonu ısıl titreşimlerin en düşük seviyede olduğu 0 K de maksimum değerine ulaşır. Artan sıcaklıkla doygunluk manyetizasyonu giderek azalır ve Curie sıcaklığında (T c ) birden sıfıra düşer.

145 Manyetik davranışa sıcaklık etkisi T c de spin uyum kuvvetleri tamamen zarar görür ve bu sıcaklığın üstünde ferro ve ferrimanyetik malzemeler paramanyetik hale geçer. Curie sıcaklığının büyüklüğü malzemeden malzemeye değişir. Örneğin Fe, Co, Ni ve Fe 3 O 4 için 768, 1120, 354 ve 585 C dir. Antiferromanyetizm de sıcaklıktan etkilenir. Antiferromanyetizm Neel sıcaklığında kaybolur. Neel sıcaklığı üstünde antiferromanyetik malzemeler de paramanyetik olurlar.

146 Doygunluk mıknatıslanması M s (10 6 A/m) Doygunluk akı yoğunluğu Bs (gauss) Manyetik davranışa sıcaklık etkisi Fe ve Fe 3 O 4 için manyetizasyon sıcaklık ilişkisi Demir ve Fe 3 O 4 için doygunluk mıknatıslanmasının sıcaklığa bağlı değişimi. Saf demir Fe 3 O 4 Sıcaklık ( C)

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

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

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

CALLİSTER - SERAMİKLER

CALLİSTER - SERAMİKLER CALLİSTER - SERAMİKLER Atomik bağı ağırlıklı olarak iyonik olan seramik malzemeler için, kristal yapılarının atomların yerine elektrikle yüklü iyonlardan oluştuğu düşünülebilir. Metal iyonları veya katyonlar

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

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

Manyetik malzemeler. Dizüstü bilgisayar

Manyetik malzemeler. Dizüstü bilgisayar manyetik özellikler İşlenecek konular Manyetik özellikler nelerdir? Bu özellikleri nasıl ölçeriz? Manyetizmanın atomik ölçekte karşılığı nedir? Manyetik malzemeler nasıl sınıflanırlar? Manyetik depolama

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

Isı transferi (taşınımı)

Isı transferi (taşınımı) Isı transferi (taşınımı) Isı: Sıcaklık farkı nedeniyle bir maddeden diğerine transfer olan bir enerji formudur. Isı transferi, sıcaklık farkı nedeniyle maddeler arasında meydana gelen enerji taşınımını

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

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

Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H 2

Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H 2 On5yirmi5.com Madde ve özellikleri Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan herşey maddedir. Yayın Tarihi : 21 Ocak 2014 Salı (oluşturma : 2/9/2016) Kütle hacim ve eylemsizlik maddenin ortak özelliklerindendir.çevremizde

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

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

MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ (Ders Notu) Manyetik Özellikler Doç.Dr. Özkan ÖZDEMİR MANYETİK ÖZELLİK Giriş Bazı malzemelerde mevcut manyetik kutup çiftleri, elektriksel kutuplara benzer şekilde, çevredeki

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

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

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

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

Bu konuda cevap verilecek sorular?

Bu konuda cevap verilecek sorular? MANYETİK ALAN Bu konuda cevap verilecek sorular? 1. Manyetik alan nedir? 2. Maddeler manyetik özelliklerine göre nasıl sınıflandırılır? 3. Manyetik alanın varlığı nasıl anlaşılır? 4. Mıknatısın manyetik

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

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ Infrared (IR) ve Raman Spektroskopisi Yrd. Doç. Dr. Gökçe MEREY TİTREŞİM Molekülleri oluşturan atomlar sürekli bir hareket içindedir. Molekülde: Öteleme hareketleri, Bir eksen

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

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

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü BÖLÜM 3 Sürekli Isı iletimi Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü Düzlem Duvarlarda Sürekli Isı İletimi İç ve dış yüzey sıcaklıkları farklı bir duvar düşünelim +x yönünde

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

MALZEME BİLGİSİ DERS 5 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net

MALZEME BİLGİSİ DERS 5 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net MALZEME BİLGİSİ DERS 5 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net GEÇEN HAFTA BAĞ KUVVETLERİ VE ENERJİLERİ ATOMLARARASI BİRİNCİL BAĞLAR İKİNCİL VEYA VAN DER WAALS BAĞLARI MOLEKÜLLER BÖLÜM III KATILARDA

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

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

İstatistiksel Mekanik I

İstatistiksel Mekanik I MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu 8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği 2007 Güz Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Şartları hakkında bilgi almak için

Detaylı

Manyetik Özellikler. Manyetik momentin okla gösterimi

Manyetik Özellikler. Manyetik momentin okla gösterimi Manyetik Özellikler Manyetik momentin okla gösterimi TARİHÇE Mt. Olympus Troy Greece Magnesia, Manisa Turkey The Stone from Magnesia - Magnetite Magnetite (or lodestone): opaque, black, ceramic crystal.

Detaylı

Malzemelerin Elektriksel ve Manyetik Özellikleri

Malzemelerin Elektriksel ve Manyetik Özellikleri Malzemelerin Elektriksel ve Manyetik Özellikleri Malzemelerin fiziksel davranışları, çeşitli elektrik, manyetik, optik, ısıl ve elastik özelliklerle tanımlanır. Bu özellikler çoğunlukla, atomik yapı (elektronik

Detaylı

Magnetic Materials. 7. Ders: Ferromanyetizma. Numan Akdoğan.

Magnetic Materials. 7. Ders: Ferromanyetizma. Numan Akdoğan. Magnetic Materials 7. Ders: Ferromanyetizma Numan Akdoğan akdogan@gyte.edu.tr Gebze Institute of Technology Department of Physics Nanomagnetism and Spintronic Research Center (NASAM) Moleküler Alan Teorisinin

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

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

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası Sıcaklık, bir gaz molekülünün kütle merkezi hareketinin ortalama kinetic enerjisinin bir ölçüsüdür. Sıcaklık,

Detaylı

Manyetik Malzemeler. Çalışma Soruları

Manyetik Malzemeler. Çalışma Soruları Manyetik Malzemeler Çalışma Soruları Yrd. Doç. Dr. Numan Akdoğan Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Bölümü Nanomanyetizma ve Spintronik Araştırma Merkezi (NASAM) Bölüm 1 (Giriş) 1. a) Manyetik alan

Detaylı

İÇİNDEKİLER 1: KRİSTALLERDE ATOMLAR...

İÇİNDEKİLER 1: KRİSTALLERDE ATOMLAR... İÇİNDEKİLER Bölüm 1: KRİSTALLERDE ATOMLAR... 1 1.1 Katıhal... 1 1.1.1 Kristal Katılar... 1 1.1.2 Çoklu Kristal Katılar... 2 1.1.3 Kristal Olmayan (Amorf) Katılar... 2 1.2 Kristallerde Periyodiklik... 2

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

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre

SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık termometre SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık maddedeki moleküllerin hareket hızları ile ilgilidir. Bu maddeler için aynı veya farklı olabilir. Yani; Sıcaklık ortalama hızda hareket eden bir molekülün hareket (kinetik) enerjisidir.

Detaylı

İLERİ YAPI MALZEMELERİ-2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

İLERİ YAPI MALZEMELERİ-2 MALZEME ÖZELLİKLERİ İLERİ YAPI MALZEMELERİ-2 MALZEME ÖZELLİKLERİ İşlenebilme İşlenebilme Mekanik işlemler sonucunda malzemenin özelliklerinde bir değişiklik meydana gelmemesi durumudur. Betonda Çökme deneyi (Slump deneyi

Detaylı

ATOMLAR ARASI BAĞLAR

ATOMLAR ARASI BAĞLAR MALZEME 2. HAFTA 1 ATOMSAL BAĞ ATOMLAR ARASI BAĞLAR Atomlar, atomlar arası bağ kuvvetleri ile bir araya gelirler. Malzemenin en küçük yapı taşı olan atomları bağ kuvvetleri bir arada tutar. Atomsal bağların

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

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

ISININ YAYILMA YOLLARI

ISININ YAYILMA YOLLARI ISININ YAYILMA YOLLARI Isı 3 yolla yayılır. 1- İLETİM : Isı katılarda iletim yoluyla yayılır.metal bir telin ucu ısıtıldığında diğer uçtan tutan el ısıyı çok çabuk hisseder.yoğun maddeler ısıyı daha iyi

Detaylı

Sıcaklık (Temperature):

Sıcaklık (Temperature): Sıcaklık (Temperature): Sıcaklık tanım olarak bir maddenin yapısındaki molekül veya atomların ortalama kinetik enerjilerinin ölçüm değeridir. Sıcaklık t veya T ile gösterilir. Termometre kullanılarak ölçülür.

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

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM GENEL KİMYA MOLEKÜLLER ARASI KUVVETLER Moleküller Arası Kuvvetler Yüksek basınç ve düşük sıcaklıklarda moleküller arası kuvvetler gazları ideallikten saptırır. Moleküller arası kuvvetler molekülde kalıcı

Detaylı

12. SINIF KONU ANLATIMLI

12. SINIF KONU ANLATIMLI 12. SINIF KONU ANLATIMLI 3. ÜNİTE: DALGA MEKANİĞİ 2. Konu ELEKTROMANYETİK DALGA ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ 2 Elektromanyetik Dalga Testin 1 in Çözümleri 1. B manyetik alanı sabit v hızıyla hareket ederken,

Detaylı

31.05.2011. 1.Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı

31.05.2011. 1.Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı 1 2 3 Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı Isının Yayılma Yolları Isı Yalıtımı 6.Sınıf B.Madde ve Isı 1- Maddenin Tanecikli Yapısı : Boşlukta yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şeye madde

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

ISI İLETİM KATSAYISININ BELİRLENMESİ DENEYİ

ISI İLETİM KATSAYISININ BELİRLENMESİ DENEYİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI II DERSİ ISI İLETİM KATSAYISININ BELİRLENMESİ DENEYİ Hazırlayan Doç.Dr. Nedim SÖZBİR 2014, SAKARYA 1.DENEYİN AMACI ISI İLETİM KATSAYISININ BELİRLENMESİ DENEYİ Değişik malzemelerden

Detaylı

Elektrik Yük ve Elektrik Alan

Elektrik Yük ve Elektrik Alan Bölüm 1 Elektrik Yük ve Elektrik Alan Bölüm 1 Hedef Öğretiler Elektrik yükler ve bunların iletken ve yalıtkanlar daki davranışları. Coulomb s Yasası hesaplaması Test yük kavramı ve elektrik alan tanımı.

Detaylı

ZnS (zincblende) NaCl (sodium chloride) CsCl (cesium chloride)

ZnS (zincblende) NaCl (sodium chloride) CsCl (cesium chloride) Seramik, sert, kırılgan, yüksek ergime derecesine sahip, düşük elektrik ve ısı iletimi ile iyi kimyasal ve ısı kararlılığı olan ve yüksek basma dayanımı gösteren malzemelerdir. Malzeme özellikleri bağ

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

Seramik malzemelerin kristal yapıları

Seramik malzemelerin kristal yapıları Seramik malzemelerin kristal yapıları Kararlı ve kararsız anyon-katyon görünümü. Kırmızı daireler anyonları, mavi daireler katyonları temsil eder. Bazı seramik malzemelerin atomlararası bağlarının iyonik

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

Maddenin Mekanik Özellikleri

Maddenin Mekanik Özellikleri Gaz Sıvı Katı Bölüm 1 Maddenin Mekanik Özellikleri Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU Maddenin Mekanik Özellikleri Maddenin Halleri Katı Sıvı Gaz Plazma Yoğunluk ve Özgül Ağırlık Hooke Kanunu Zor ve Zorlama

Detaylı

1- İletken : Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir. Isı iletkenlerini oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok azdır ve tanecikler

1- İletken : Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir. Isı iletkenlerini oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok azdır ve tanecikler 1- İletken : Isıyı iyi ileten maddelere ısı iletkeni denir. Isı iletkenlerini oluşturan tanecikler arasındaki boşluk çok azdır ve tanecikler düzenlidir. Isı iletkenleri kısa sürede büyük miktarda ısı iletirler.

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

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir. MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir. Her maddenin bir kütlesi vardır ve bu tartılarak bulunur. Ayrıca her

Detaylı

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I Bölüm 3. Örgü Titreşimleri: Termal, Akustik ve Optik Özellikler Dr. Aytaç Gürhan GÖKÇE Katıhal Fiziği - I Dr. Aytaç Gürhan GÖKÇE 1 Bir Boyutlu İki Atomlu Örgü Titreşimleri M 2

Detaylı

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite Zemindeki mühendislik problemleri, zeminin kendisinden değil, boşluklarında bulunan boşluk suyundan kaynaklanır. Su olmayan bir gezegende yaşıyor olsaydık, zemin

Detaylı

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER Günümüzde bara sistemlerinde iletken olarak iki metalden biri tercih edilmektedir. Bunlar bakır ya da alüminyumdur. Ağırlık haricindeki diğer tüm özellikler bakırın

Detaylı

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır: Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır: İyonik bağlar, elektronlar bir atomdan diğerine aktarıldığı zaman

Detaylı

Bölüm 2 ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ VE GENEL ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ 1

Bölüm 2 ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ VE GENEL ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ 1 Bölüm 2 ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ VE GENEL ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ 1 Amaçlar Enerji kavramının ve değişik biçimlerinin tanımlanması İç enerjinin tanımlanması Isı kavramının ve ısı yoluyla enerji geçişinin tanımlanması

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

Konular: Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı Isının Yayılma Yolları. Isı Yalıtımı

Konular: Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı Isının Yayılma Yolları. Isı Yalıtımı MADDE VE ISI FEN VE TEKNOLOJİ DERSİ (VI. SINIF VI. ÜNİTE) Konular: Maddenin Tanecikli Yapısı ve Isı Isının Yayılma Yolları İletim Yoluyla Yayılma Işıma Yoluyla Yayılma Isının Tutulması Ve Yansıtılması

Detaylı

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i Çeliklere Uygulanan Yüzey Sertleştirme İşlemleri Bazı uygulamalarda kullanılan çelik parçaların hem aşınma dirençlerinin, hem de darbe dayanımlarının yüksek olması istenir. Bunun için parçaların yüzeylerinin

Detaylı

Toz Metalurjik Malzemeler Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Toz Metalurjik Malzemeler Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU Mikroyapı Kontrolü Tozlar, her taneciğin içerisinde fazların kontrolüne imkan tanıyan küçük boyutlardadır. Tozlar alışılagelmiş büyük cisimlerde ulaşılamayan yeni atomik

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

SEZEN DEMİR MADDE DOĞADA KARIŞIK HALDE BULUNUR

SEZEN DEMİR MADDE DOĞADA KARIŞIK HALDE BULUNUR Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan her şey maddedir. Buna göre kütle hacim ve eylemsizlik maddenin ortak özelliklerindendir. Çevremizde gördüğümüz, hava, su, toprak v.s gibi her şey maddedir. Maddeler

Detaylı

Malzeme Bilgisi. Madde ve Özellikleri

Malzeme Bilgisi. Madde ve Özellikleri Malzeme Bilgisi Madde: Boşlukta yer kaplayan, kütlesi ve hacmi olan katı, sıvı veya gaz şeklinde bulunan her şeye madde denir. Ayırt edici özellikler: Bir maddenin diğer maddelerden farklılık gösterenyanları,

Detaylı

Bölüm 7. Manyetik Alan ve. Manyetik Kuvvet. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

Bölüm 7. Manyetik Alan ve. Manyetik Kuvvet. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley Bölüm 7 Manyetik Alan ve Manyetik Kuvvet Hedef Öğretiler Manyetik Kuvvet Manyetik Alan ve Manyetik Akı Manyetik Alanda Yüklerin hareketi Yarıiletkenlerde Manyetik Kuvvet hesabı Manyetik Tork Elektrik Motor

Detaylı

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM ATOMUN YAPISI Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sa-hiptir. Atomda bulunan yükler; negatif

Detaylı

1. Düzensiz yapı : Atom veya moleküllerin rastgele dizilmesi. Argon gibi asal gazlarda görülür.

1. Düzensiz yapı : Atom veya moleküllerin rastgele dizilmesi. Argon gibi asal gazlarda görülür. Malzemeler atomların bir araya gelmesi ile oluşur. Bu yapı içerisinde atomları bir arada tutan kuvvete atomlar arası bağ denir. Yapı içerisinde bir arada bulunan atomlar farklı düzenlerde bulunabilir.

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

DOĞRU AKIM MAKİNELERİNDE KAYIPLAR

DOĞRU AKIM MAKİNELERİNDE KAYIPLAR 1 DOĞRU AKIM MAKİNELERİNDE KAYIPLAR Doğru Akım Makinelerinde Kayıplar Doğru akım makinelerinde kayıplar üç grupta toplanır. Mekanik kayıplar, Manyetik kayıplar, Bakır kayıplar. Bu üç grup kayıptan başka

Detaylı

Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı. olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel. Üniversitesi Kimyası" Kitabı ndan okuyunuz.

Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı. olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel. Üniversitesi Kimyası Kitabı ndan okuyunuz. KİMYASAL BAĞLAR Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel Üniversitesi Kimyası" Kitabı ndan okuyunuz. KİMYASAL BAĞLAR İki atom veya atom grubu

Detaylı

DERS ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ÇALIŞMA YAPRAĞI HAZIRLAMA (MADDELERĐN AYIRT EDĐCĐ ÖZELLĐKLERĐ)

DERS ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ÇALIŞMA YAPRAĞI HAZIRLAMA (MADDELERĐN AYIRT EDĐCĐ ÖZELLĐKLERĐ) DERS ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ÇALIŞMA YAPRAĞI HAZIRLAMA (MADDELERĐN AYIRT EDĐCĐ ÖZELLĐKLERĐ) DERS SORUMLUSU : PROF. DR. Đnci MORGĐL HAZIRLAYAN Mustafa HORUŞ 20040023 ANKARA/2008

Detaylı

GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU

GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU Güneş ışınımı değişik dalga boylarında yayılır. Yayılan bu dalga boylarının sıralı görünümü de güneş spektrumu olarak isimlendirilir. Tam olarak ifade edilecek olursa;

Detaylı

Element atomlarının atom ve kütle numaraları element sembolleri üzerinde gösterilebilir. Element atom numarası sembolün sol alt köşesine yazılır.

Element atomlarının atom ve kütle numaraları element sembolleri üzerinde gösterilebilir. Element atom numarası sembolün sol alt köşesine yazılır. Atom üç temel tanecikten oluşur. Bunlar proton, nötron ve elektrondur. Proton atomun çekirdeğinde bulunan pozitif yüklü taneciktir. Nötron atomun çekirdeğin bulunan yüksüz taneciktir. ise çekirdek etrafında

Detaylı

Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.

Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır. ATOM ve YAPISI Elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir. Atom Numarası Bir elementin unda bulunan proton sayısıdır. Protonlar (+) yüklü olduklarından pozitif yük sayısı ya da çekirdek yükü

Detaylı

YAKLAŞIM SENSÖRLERİ (PROXIMITY) Endüktif, Kapasitif ve Optik Yaklaşım Sensörleri

YAKLAŞIM SENSÖRLERİ (PROXIMITY) Endüktif, Kapasitif ve Optik Yaklaşım Sensörleri YAKLAŞIM SENSÖRLERİ (PROXIMITY) Endüktif, Kapasitif ve Optik Yaklaşım Sensörleri Sanayi fabrika otomasyonunda proximity (yaklasım) sensorler kullanılır. Porximity sensorler profesyonel yapıda cevre sartlarından

Detaylı

3. AKIŞKANLARDA FAZ DEĞİŞİKLİĞİ OLMADAN ISI TRANSFERİ

3. AKIŞKANLARDA FAZ DEĞİŞİKLİĞİ OLMADAN ISI TRANSFERİ 1 3. AKIŞKANLARDA FAZ DEĞİŞİKLİĞİ OLMADAN ISI TRANSFERİ (Ref. e_makaleleri) Isı değiştiricilerin büyük bir kısmında ısı transferi, akışkanlarda faz değişikliği olmadan gerçekleşir. Örneğin, sıcak bir petrol

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

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Doç. Dr. Tahsin Engin. Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Doç. Dr. Tahsin Engin. Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü AKIŞKANLAR MEKANİĞİ Doç. Dr. Tahsin Engin Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü İLETİŞİM BİLGİLERİ: Ş Ofis: Mühendislik Fakültesi Dekanlık Binası 4. Kat, 413 Nolu oda Telefon: 0264 295 5859 (kırmızı

Detaylı

ÖĞRENME ALANI : FĐZĐKSEL OLAYLAR ÜNĐTE 3 : YAŞAMIMIZDAKĐ ELEKTRĐK (MEB)

ÖĞRENME ALANI : FĐZĐKSEL OLAYLAR ÜNĐTE 3 : YAŞAMIMIZDAKĐ ELEKTRĐK (MEB) ÖĞENME ALANI : FZKSEL OLAYLA ÜNTE 3 : YAŞAMIMIZDAK ELEKTK (MEB) B ELEKTK AKIMI (5 SAAT) (ELEKTK AKIMI NED?) 1 Elektrik Akımının Oluşması 2 Elektrik Yüklerinin Hareketi ve Yönü 3 ler ve Özellikleri 4 Basit

Detaylı

Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ

Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ Dr. Osman TURAN Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ Kaynaklar Ders Değerlendirme Ders Planı Giriş: Isı Transferi Isı İletimi Sürekli Isı İletimi Genişletilmiş

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ. Kristal Yapılar ve Kristal Geometrisi

MALZEME BİLGİSİ. Kristal Yapılar ve Kristal Geometrisi MALZEME BİLGİSİ Dr.- Ing. Rahmi ÜNAL Konu: Kristal Yapılar ve Kristal Geometrisi 1 KRİSTAL YAPILAR Malzemelerin iç yapısı atomların diziliş biçimine bağlıdır. Kristal yapı Kristal yapılarda atomlar düzenli

Detaylı

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır. KİMYASAL BAĞLAR Kimyasal bağ, moleküllerde atomları birarada tutan kuvvettir. Bir bağın oluşabilmesi için atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha kararlı (az enerjiye sahip) olmalıdırlar. Genelleme

Detaylı

Magnetic Materials. 11. Ders: Manyetik Anizotropi. Numan Akdoğan.

Magnetic Materials. 11. Ders: Manyetik Anizotropi. Numan Akdoğan. Magnetic Materials 11. Ders: Manyetik Anizotropi Numan Akdoğan akdogan@gyte.edu.tr Gebze Institute of Technology Department of Physics Nanomagnetism and Spintronic Research Center (NASAM) Manyetik Anizotropi

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

SEYİT AHMET İNAN, İZZET KARA*, ARİF KOYUN**

SEYİT AHMET İNAN, İZZET KARA*, ARİF KOYUN** PELTİER TERMOELEKTRİK SOĞUTUCU KULLANILARAK KATI CİSİMLERİN ISI İLETİM KATSAYISININ ÖLÇÜLMESİNE YÖNELİK CİHAZ TASARIMI, YAPILMASI VE ENDÜSTRİYEL UYGULAMASI SEYİT AHMET İNAN, İZZET KARA*, ARİF KOYUN** Süleyman

Detaylı

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

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

Isı ve sıcaklık arasındaki fark : Isı ve sıcaklık birbiriyle bağlantılı fakat aynı olmayan iki kavramdır.

Isı ve sıcaklık arasındaki fark : Isı ve sıcaklık birbiriyle bağlantılı fakat aynı olmayan iki kavramdır. MADDE VE ISI Madde : Belli bir kütlesi, hacmi ve tanecikli yapısı olan her şeye madde denir. Maddeler ısıtıldıkları zaman tanecikleri arasındaki mesafe, hacmi ve hareket enerjisi artar, soğutulduklarında

Detaylı

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY FİZ102 FİZİK-II Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü 2014-2015 Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY Bölüm 9: Manyetik Alan Kaynakları 1. Biot-Savart Kanunu 1.1 Manyetik Alan

Detaylı

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Atom ve moleküller arası Atomsal bağlar

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Atom ve moleküller arası Atomsal bağlar Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN Atom ve moleküller arası Atomsal bağlar İçerik Atomlararası denge mesafesi Elastisite modülü Atomlar niçin bağ yapmak ister? İyonik bağ Kovalent bağ Metalik bağ

Detaylı