DOÇ. DR. ENDER SUVACI

ZnO esaslı varistörlerde yönlenme gelişimi, evrik sınırların yönlenme gelişimine etkisi ve yönlenme ile elektriksel özelliklerin ilişkisi

Morfolojik ve kristallografik yönlenmenin ZnO-esaslı varistörlerin elektriksel özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Yönlenmiş çekirdekle kontrollü tane büyümesi tekniği (Templated Grain Growth-TGG) ile yüksek derecede yönlenmeye sahip ZnO-esaslı varistörler üretilmiştir. İğnemsi, anizometrik ZnO çekirdekleri hidrotermal yöntem ile sentezlenmiştir. Çekirdeklerin büyüme davranışı farklı matris kompozisyonlarına bağlı olarak incelenmiştir; çekirdek içeren ve içermeyen ZnO, ZnO/Bi2O3, ZnO/Bi2O3/TiO2, ZnO/Bi2O3/SnO2 ve bir düşük voltaj varistör kompozisyonu. Yönlenme gelişimi ve dağılımının incelenmesi için stereolojik analizler, geri yansıyan elektron difraktometresi (EBSD) ve x-ışınları difraktometresi (XRD) tekniklerinden yararlanılmıştır. Çekirdek içeren varistör sisteminde, (0001) EBSD pole figürü verilerinden hesaplanan yönlenme dağılımı r ve XRD verilerinden hesaplanan yönlenme fraksiyonu f değerleri sırası ile 0.34 ve 0.98 olarak bulunmuştur. Çekirdek içermeyen varistör sisteminde de, şerit döküm sırasında matris tozunun yönlenmesine bağlı olabilecek belirgin derecede yönlenme gözlenmiştir. Bu sistem için hesaplanan r ve f değerleri sırası ile 0.47 ve 0.52’dir. Her iki sistem için de eşik voltajları mikroyapılarla uyumlu şekilde anizotropik olarak ölçülmüştür. Ancak, yüksek derecede yönlemeye sahip varistör sistemlerinde dahi doğrusal olmayan katsayının ( ? ) izotropik olduğu gözlenmiştir. Diğer taraftan, kapasitans-voltaj (C-V) analizlerinin sonuçlarından, Schottky bariyer yüksekliklerinin anizotropik oldukları hesaplanmıştır.

Parlatılmış porselen karonun lekelenme direncinin arttırılması

Bu çalışmada, parlatılmış porselen karoların mikroyapıları incelenmiş ve mikroyapıda yer alan porların aspekt oranlarının lekelenme direncini etkileyen kritik bir faktör olduğu görülmüştür. Porselen karoların sinterleme şartlarının ve kompozisyonda kullanılan malzemelerin özelliklerinin bünye viskozitesine, viskozitenin mikroyapıya ve mikroyapının da lekelenme direncine olan etkileri de sistematik bir şekilde incelenmiştir. Bu çalışmayla, porselen karo literatüründe ilk defa viskozite ölçümleri termomekanik analiz cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Porselen karoların çalışılan sistem içerisinde sahip olmaları gereken viskozite değerlerinin alt ve üst limit değerleri üzerinde durulmuştur. Alt limit değeri, karoda düşük viskoziteden dolayı meydana gelen karo deformasyonuna göre, üst limit değeri ise, porların etkin olarak kapatılamaması ve bu nedenle kötüleşen lekelenme dayanımına göre belirlenmiştir. Yüksek lekelenme direncine sahip porselen karoların üretilebilmesi için sadece kompozisyonların tane boyutlarının değişiminin yeterli olmadığı, hem kompozisyonel hem de tane boyutunun birlikte değişiminin gerekli olduğu tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Parlatılmış porselen karo, leke dayanımı, porselen bünye viskozitesi.

(K0.5Na0.5)NbO3 sisteminin ZnO ilavesi ile sinterlenmesi

Bu çalışmada, kurşunsuz bir sistem olan (K0.5Na0.5)NbO3 (KNN) sisteminin sentezlenmesi, ZnO ilavesinin KNN sisteminin sinterlenmesine etkileri ve son olarak da üstün piezoelektrik özelliklere sahip yönlendirilmiş mikroyapıya sahip kurşun içermeyen niobyum oksit esaslı seramiklerin `Yönlendirilmiş Çekirdekle Kontrollü Tane Büyümesi’ (Templated Grain Growth-TGG) yöntemi ile üretimi incelenmiş ve bu sistemde yönlendirilmiş mikroyapı elde edilmesi için gerekli şartlar belirlenmiştir. KNN eşeksenli tozları geleneksel katı hal sentezi ile üretilerek, istenilen fazın elde edilebilmesi için gerekli şartlar belirlenmiştir. Mikroyapı tasarımında kullanılan plaka şekilli sodyum niobat (NaNbO3) tozları ergimiş tuz sentezi metodu ile üretilmiştir. Üretilen tozlar kullanılarak sodyum potasyum niobat malzemesinin sinterlenme özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca plaka ilavesinin ve çinko oksit ilavesinin sodyum potasyum niobat malzemesinin sinterlenmesine etkileri belirlenmiştir. Plaka miktarındaki artışın, malzemenin yoğunlaşmasında sorun meydana getirdiği ve %2 plaka miktarının yönlenmiş yapı elde edebilmek için en uygun miktar olduğu belirlenmiştir. Çinko oksit (ZnO) ilavesinin sinterlenme başlangıç sıcaklığını düşürdüğü ve aynı zamanda yönlenmiş yapı elde edilmesi için uygun bir ortam oluşturduğu görülmüştür. Yönlenmiş yapı elde edilebilmesi için gerekli optimum sinterlenme sıcaklığı ve süresi belirlenerek, sonuçta yönlü yapıya sahip, çinko oksit ilavesi içeren sodyum potasyum niobat piezoelektrik malzemesi elde edilmiştir.

Diopsit esaslı duvar karosu sır ve angoplarının geliştirilmesi Development of diopside based wall tile glaze and engobes

Bu çalısmada opaklık; SiO2-CaO-MgO-B2O3-Na2O-K2O cam seramik sisteminde gelistirilen firitlerde diopsit kristalizasyonu ile sağlanmıstır. Tezin birinci bölümünde diopsit esaslı firitlerde yapılan kompozisyonal değisimlerin sırın ısıl davranısı, mikroyapısı ve optik özellikleri (L* değeri ve parlaklık) üzerindeki etkisi incelenmistir. Yapılan çalısmalar parlaklık ve beyazlık indisinin sır mikroyapısına bağlı olduğunu göstermistir. Mikroyapılarında ?%40’dan fazla kristal faz içeren diopsit esaslı duvar karosu sırlarının L* değerleri 90’ın üzerinde ölçülmüstür. Kompozisyonlarında ağırlıkça %12’den fazla (Na2O+K2O+B2O3) içeren sırların parlaklık değerlerinin 40’dan yüksek geldiği tespit edilmistir. Çalısmalar sır pürüzlülüğünün parlaklığa etki eden bir diğer önemli parametre olduğunu göstermistir. Yüzey pürüzlülüğü 1,5 ?m’dan küçük olan sırların parlaklık değerleri ?40’dan yüksek ölçülmüstür. Tezin ikinci bölümünde sinterleme ve yumusama sıcaklığı yüksek diopsit esaslı firitlerin angop kompozisyonunda kullanımı ile yüksek opaklıkta angopların elde edilebileceği saptanmıstır. Çalısmalar ayrıca angopta yapılan kompozisyonal değisimler ile angop temel özelliklerini (opaklık, sıvı geçirimlilik ve ısıl genlesme katsayısı) kontrol etmenin mümkün olduğunu göstermistir. Çalısmalar sonucunda gelistirilen diopsit esaslı firit ve angoplar ile hammadde maliyetleri sırasıyla ?%30 ve %20 oranlarında azaltılmıstır. Anahtar Kelimeler: Diopsit, Cam Seramik, Duvar Karosu Sırları, Angop

Karbon nanotüp sentezinde kullanılmak üzere Fe-katkılı Al2O3 seramik tozlarının ve altlıkların üretimi

Bu çalışmada, katalitik kimyasal buharla biriktirme (CCVD) metodu ile karbon nanotüp (CNT) sentezinde kullanılmak üzere yüksek yüzey alanına sahip, katı çözelti formunda oluşturulan alfa-Al2(1-x)Fe2xO3 tozları homojen çöktürme ve yanma sentezi yöntemleri ile üretilerek bu iki yöntemin CNT miktarı ve kalitesi üzerine olan etkileri incelenmiştir. Üretilen CNT-Fe-Al2O3 nanokompozit tozlarının karakterizasyon sonuçları, hem homojen çöktürme hem de yanma sentezi ile üretilen tozların CNT sentezinde başlangıç hammaddesi olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, yanma sentezinin elde edilen toz verimi ve dolayısıyla üretilen CNT miktarı açılarından daha verimli olduğu, ayrıca bu yöntemle sentezlenen tozlardan üretilen CNT’lerin daha saf olduğu görülmüştür. Bu nedenle, CNT sentezinde altlık olarak kullanılacak çok kristalli Fe-katkılı Al2O3 seramiklerin üretiminde yanma sentezi ile hazırlanan tozların kullanılması tercih edilmiştir. Farklı yönlenme derecelerine sahip Fe-katkılı Al2O3 seramikler `Yönlendirilmiş Çekirdekle Kontrollü Tane Büyümesi’ (Templated Grain Growth-TGG) tekniği ile üretilerek CCVD yöntemi ile CNT sentezinde altlık olarak kullanılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri bu altlıklar üzerinde düzenli dizilmiş katalizör nanopartikülleri (Fe) elde edildiğini ve seramik altlıkların yönlenme derecelerine bağlı olarak düzensiz (rastgele yönlerde büyüyen) ya da yönlenmiş CNT’lerin üretilebileceğini göstermiştir. Anahtar kelimeler: Fe-katkılı Al2O3, yönlenmiş mikroyapı, katalitik kimyasal buharla biriktirme (CCVD), karbon nanotüp, nanokompozit