Farklı Argon Basıncında Ve Farklı Isıl İşlem Sürelerinde Üretilen Mgb2 Süperiletkeninin Mikroyapı, Elektriksel Ve Mekanik Özelliklerinin Karakterizasyonu

Abstract

MgB2’deki süperiletkenliğin 2001 yılında Akimitsu tarafından keşfinden sonra, bu bileşiğin süperiletkenlik özelliklerinin incelenmesi ve geliştirilmesi önemli hale geldi. Çünkü MgB; onu teknolojik uygulamalar için iyi bir aday yapan, düşük maliyetli basit bir kimyasal yapıya sahiptir ve düşük anizotropi, büyük koherenz uzunluğu, yüksek kritik akım yoğunluğu (Jc), yüksek kritik sıcaklık (Tc) gösterir. Bu nedenle, biz de bu projede, MgB2’ın farklı yapısal, mekaniksel ve süperiletkenlik özelliklerini inceleceğiz. Deneyler süresince kullanacağımız Mgb2 malzemelerini katıhal tepkime yöntemiyle hazırlayacağız. Mg ve B tozları stokiyometrik miktarlarda karıştırılacaktır. Karışım, agat havanda 1 saat boyunca karıştırılarak homojen hale getirilecektir. Daha sonra, 20x8x2 mm3 boyutlarında bulk formuna preslenecektir. Bulk MgB2 malzemeleri 950oC’ de, 5, 10, 15, 20 bar değerlerinde argon basıncında, her bir değer için 0.5, 1, 1.5, 2 saat boyunca ısıl işleme tabi tutulacaktır. MgB2 ‘nin kristal mikroyapısını incelemek için X-ışınları kırınımı (XRD) metodu kullanılacaktır. XRD sonuçlarından, malzemelerin örgü parametrelerini ve tanecik boyutunu hesaplayacağız. Yüzey yapısını incelemek için taramalı elektron mikroskobu fotoğrafları çekilecektir. Bunlara ilaveten, X-ışınları spektroskopisi (EDS) malzemenin kimyasal bileşimini belirlemek için kullanılacak ve elektriksel özellikler (ρ-T) ölçümleriyle tespit edilecektir. MgB2’ın mekanik özellikleri Vickers Mikrosertlik testi ile incelenecektir. Sertlik testi oda sıcaklığında bulk MgB2 malzemesine 0.25-3 N aralığında yükler uygulanarak gerçekleştirilecektir. Daha sonra, malzemelerin yükten bağımsız ve yüke bağımlı mikrosertlik, elastik modülü, gerilme ve kırılma dayanımı değerleri hesaplanacaktır. Son olarak, MgB2 süperiletkeninin mikrosertliğini belirlemede hangisinin en uygun model olduğunu bulmak için; mikrosertlik değerleri, Meyer yasası, elastik/plastik deformasyon (EPD), orantılı numune direnci (PSR), modifiye edilmiş orantılı numune direnci (MPSR) ve Hays-Kendall (HK) yaklaşımı kullanılarak analiz edilecektir. Araştırmalar tamamlandığında, hem bilimsel hem de teknolojik uygulamalar için MgB2 malzemesinin optimizasyon koşulları belirlenebilecektir. Proje süresince, SEM ve EDS ölçümleri dışındaki tüm ölçümler, Kastamonu Üniversitesinde fizik bölümünde gerçekleştirilecektir. SEM ve EDS ölçümleri ise Abant İzzet Baysal Üniversitesi laboratuarlarında yapılacaktır. Proje süresinin 12 ay olması öngörülmüştür Anahtar Kelimeler: Süperiletkenlik, MgB2, XRD, SEM, Vickers Mikrosertlik, ISE