Süperiletken malzemelerde çökme testine bağlı elastisite modülünün tespiti
Detection of elasticity modulus in superconducting materials based on bending test
Yazar: ESRA CİHAN
Danışman: PROF. DR. MURAT PAKDİL ; PROF. DR. GÜRCAN YILDIRIM
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Demir minerali = Iron mineral ; Eğilme = Bending ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Seramikler = Ceramics ; Vickers sertliği = Vickers hardness

Özet:
Bu tezin amacı saf ve demir katkılı olarak üretilen Bi-2223 süperiletken malzemelerinin yük karşısındaki mekanik davranışlarını, sertlik ve elastisite modülü arasındaki ilişkiyi eğilme testi, Vickers sertlik ölçümü ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri yaparak deneysel olarak açıklamaktır. Elde edilen deneysel sonuçlar temel matrise demir eklenmesiyle yeni çalıştırılabilir kayma sistemlerinin oluşturulması, çatlakların, çıkıkların ve kusurların hareketine karşı direncin artması nedeniyle mekanik mukavemetin, kritik stresin, sertliğin ve dayanıklılığın güçlendiğini göstermektedir. Üretilen her iki numunede elastisite (Young) modülü, akma dayanımı, sertlik, kayma modülü, rezilyans (elastik enerjiyi geri kazanma yeteneği) değerlerinin yüke bağlı olduğu ve uygulanan yük ile azalması numunelerin tipik çentik boyutu etkisi (ÇBE) sergilediğini göstermektedir. Fakat sayısal sonuçlar bu değerlerin herhangi bir uygulanan yük altında demir katkılı numune için daha yüksek olduğunu göstermektedir. Ayrıca deneysel sonuçlar demir ilavesinin test yüküne hassasiyeti azalttığı sonucunu göstermektedir ve saf numune demir katkılı numuneye göre yükten bağımsız sertlik değeri olan doygunluk (plato) bölgesine daha küçük yükleme değerlerinde hızlıca ulaştığı görülmüştür. Numunelerin mekanik davranış özellikleri deneysel çalışmalara ek olarak 6 farklı teorik yaklaşım Meyer Kanunu (MK), Orantılı Numune Direnci Modeli (ONDM), Modifiyeli Orantılı Numune Direnci Modeli (MONDM), Elastik/Plastik Deformasyon (EPD), Hays Kendall (HK) ve Çentik-Kaynaklı Çatlak (ÇKÇ) ile incelenmiştir.

Abstract:
The aim of this thesis is to experimentally explain the mechanical behavior of pure and iron-doped Bi-2223 superconducting materials under load, and the relationship between hardness and modulus of elasticity by using bending test, Vickers hardness measurement and scanning electron microscope (SEM) analysis. Experimental results show that mechanical strength, critical stress, stiffness and durability are strengthened due to the creation of new operable shear systems by adding iron to the basic matrix, increasing resistance to movement of cracks, dislocations and defects. In both samples produced, the elasticity (Young) modulus, yield strength, hardness, shear modulus, resilience (the ability to recover elastic energy) values are dependent on the load, and its decrease with the applied load shows that the samples exhibit Indentation Size Effect (ISE) behavior. However, numerical results show that these values are higher for the iron-doped sample under any applied load. In addition, the experimental results show that the iron addition reduces the sensitivity to the test load, and it has been observed that the pure sample quickly reaches the saturation (plateau) region, which is the hardness value independent of the load, at smaller loading values compared to the iron-added sample. The mechanical behavior properties of the samples in addition to experimental studies were investigated with 6 different theoretical approaches as regards Meyer's Law (ML), proportional sample resistance (PSR), modified proportional sample resistance (MPSR), Elastic-Plastic Deformation (EPD), Hays-Kendall (HK) and Indentation-Induced Cracking (IIC).