BMM 05 Malzeme Biliminin Temelleri XIşınları ile Kristal Yapı Analizi Dr. Ersin Emre Ören Biyomedikal Mühendisliği Bölümü Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Ankara TÜRKİYE eeoren@etu.edu.tr http://eeoren.etu.edu.tr
BMM 05 Malzeme Biliminin Temelleri Ders Planı Hafta Konular 1 Malzeme Bilimine Giriş, Atom Yapısı ve Bağları Katıların Kristal Yapıları 3 Kristal Geometrileri, Kristalografik Yönler ve Düzlemler 4 Kristal Kusurları 5 Katılarda Yayınım ve Yayınım Mekanizmaları 6 Metallerin Mekanik Özellikleri 7 Dislokasyonlar ve Güçlendirme Mekanizmaları 8 Metallerin Kırılması, Yorulması ve Sürünmesi 9 Faz Diyagramları ve Dönüşümleri 10 Malzemelerin Elektronik Özellikleri 11 Biyomalzemeler: Metalik ve Seramik Malzemeler 1 Biyomalzemeler: Polimer ve Kompozit Malzemeler Başarı Değerlendirme Ölçütleri Adet Etki Oranı (%) Ara Sınavlar 1 35 Kısa Sınavlar Ödevler 5 5 Dönem Sonu Sınavı 1 40
BMM 05 Malzeme Biliminin Temelleri Ders Planı Ara Sınav: 30.06.018, Cumartesi, 18:300:30 18 Haziran 018: Dersten Vazgeçme (Withdraw)
MALZEME BİLİMİ 10.8 wt% Ni 0.58 wt% Co Tutankhamun Xray fluorescence (XRF) spectrometry 1341 133 BC Bronze Age Egyptian Museum of Cairo BMM 05 OREN, EE sword of the heaven/sky May 8, 018
Elektromanyetik spektrum
XIşınımı Kırınımı
196 Nobel Tıp 1901 Nobel Fizik 1914 Nobel Fizik 196 Nobel Kimya 1915 Nobel Fizik 1917 Nobel Fizik 1964 Nobel Kimya Tarihçe: 17 NOBEL ÖDÜLÜ Wilhelm Conrad Röntgen Max von Laue William Lawrence Bragg Sir William Henry Bragg Charles Barkla n dsin Francis James Maurice Crick Watson Wilkins John Cowdery Kendrew Myoglobin Penisilin Dorothy Hodgkin
XIşınımı Kırınımı Bragg Kanunu: n d hkl sin d hkl : Düzlemler arası uzaklık
XIşınımı Kırınımı
XIşınımı Kırınımı z d hkl : Düzlemler arası uzaklık c/l z b/k y 3 d hkl 1 c/l b/k a/h x a/h y 1 3 cos cos cos 1 hkl hkl hkl d d d 1 a h b k c l x Kesim Noktaları Tersi Miller indisleri a/h b/k c/l 1/h 1/k 1/l h k l d hkl h k l 1 a b c Kübik Kristaller: d hkl a h k l
Kübik Kristallerin XIşınımı Kırınımı olan Düzlemleri Kübik Kristaller: d hkl a h k l Basit Kübik (BK) (SC) Hacim Merkezli Kübik (HMK) (BCC) Yüzey Merkezli Kübik (YMK) (FCC) Kırınım Olur Hepsi (hkl)=çift (h,k,l)= Hepsi çift veya hepsi tek Kırınım Olmaz (hkl)=tek (h,k,l)= Tek çift karışık BK HMK YMK {100} {110} {111}
XIşınımı Kırınımı HMK {100}
xışınları difraktometresi Hangi Kübik Yapı:? Toz Kurşun
Biomineralization Control ADP1 ADP ADP3 ADP4 Cementomimeticsconstructing a cementumlike biomineralized microlayer via amelogeninderived peptides, International Journal of Oral Science, 4, 6977 (01). ADP5 ADP6 ADP7 Amelogenin ADP7 Amelogenin
Kübik Kristallerin XIşınımı Kırınımı olan Düzlemleri Kübik Kristaller: d hkl 4a sin h k l n a h k l sin sin sin h k l A ha ka l A B hb kb lb Bragg Kanunu: n d hkl sin n 4a n ha ka la A a B n hb kb lb sin 4 sin 4a Basit Kübik (BK) (SC) Hacim Merkezli Kübik (HMK) (BCC) Yüzey Merkezli Kübik (YMK) (FCC) Kırınım Olur Hepsi (hkl)=çift (h,k,l)= Hepsi çift veya hepsi tek Kırınım Olmaz (hkl)=tek (h,k,l)= Tek çift karışık
Kübik Kristallerin XIşınımı Kırınımı olan Düzlemleri Kübik Kristaller: No Kırınım BK Düzlemi SC a dhkl 1. {100} h k l. 1. {110} HMK BCC YMK FCC h k l 1 Bragg Kanunu: 3. 1. {111} 4... {00} 3 4 n d hkl sin 5. {10} 5 6. 3. {11} 6 sin sin A ha ka l A B hb kb lb 7. 4. 3. {0} 8. {1} {300} 9. 5. {310} 8 9 10 10. 4. {311} 11 11. 6. 5. {} 1 1. {30} 13 13. 7. {31} 14
Mars Exploration Rover Mission 1 Peak 1. 31.9. 36.8 3. 53.3 15.95 18.40 6.65 sin() 0.75 0.316 0.449 sin () 0.0756 0.0999 0.016 h k l 3 4 8 1 sin 0.0756 0.757 0.75 sin 0.0999 4. 63.9 5. 66.0 31.95 33.00 0.59 0.545 0.798 0.970 11 1 Kristal Yapı: Yüzey Merkezli Kübik 6. 78. 39.10 0.631 0.398 16 7. 86.0 43.00 0.68 0.4651 19
Mars Exploration Rover Mission Peak sin() sin () h k l 1. 0.0. 8.7 3. 35.36 4. 41.07 5. 46.19 6. 50.90 10.10 14.36 17.68 0.54 3.09 5.45 0.175 0.48 0.304 0.351 0.39 0.430 0.0308 0.0615 0.09 0.130 0.1539 0.1847 4 6 8 10 1 1 sin 0.0308 0.501 0.5 sin 0.0615 Kristal Yapı: HMK veya BK 1 7 sin 0.0308 1 0.143 sin 0.15 7 7. 55.8 o 0.7107 A 6.64 0.448 0.15 14 Kristal Yapı: Hacim Merkezli Kübik Kafes Parametresi: o n 0.7107 a h k l.868 A sin 0.175 Atom Yarıçapı: a 3 o a 3 4r r 1.4 A Demir Atomu 4
Önümüzdeki Ders Saatinde Ders Kitabımızın 4. Bölümündeki KRİSTAL KUSURLARI adlı konuya başlayacağız!