İkili saydam ötektik alaşımların katı-sıvı arayüzey enerjilerinin ölçümü
The Measurement of solid-liquid interfacial energies in the binary transparent eutectic alloys
Yazar: YAVUZ OCAK
Danışman: DOÇ.DR. KAZIM KEŞLİOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
iiiİKİLİ SAYDAM ÖTEKTİK ALAŞIMLARIN KATI-SIVIARAYÜZEY ENERJİLERİNİN ÖLÇÜMÜYavuz OCAKErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Temmuz 2006Tez Danışmanı: Doç. Dr. Kâzım KEŞLİOĞLUÖZETİkili saydam alaşımlarda tane arayüzey oluklarını doğrudan gözlemek için kurulansıcaklık gradyenti sistemi, numune üzerindeki sıcaklık değişimini Â±0,1 K aralığındakontrol edilebilmek ve sıcaklık gradyentini geniş spektrumda uygulamak amacıylageliştirildi. Bu tez çalışmasında, Succinonitrile (SCN)- Dichlorobenzene (DCB) ve DCamphor (DC)- SCN ikili ötektik alaşımlarına ait katı-sıvı arayüzey enerjileri ölçüldü.Bu doğrultuda SCN DCB ötektik sıvısıyla dengede bulunan katı SCN fazı ve DC SCNötektik sıvısıyla dengede bulunan katı DC çözeltisine ait tane arayüzey oluk şekillerinidoğrudan gözlendi. Gözlenen her bir oluk için sıcaklık gradyenti değerleri ölçüldü veolukların fotoğrafları çekildi. SCN-% 5,7 mol DCB, DC-% 86,1 mol SCN ve DC-% 1mol SCN alaşımlarının katı fazlarının ısı iletkenlik katsayıları radyal ısı akış metoduylaölçüldü. SCN-% 5,7 mol DCB ve DC-% 86,1 mol SCN alaşımların sıvı fazlarının ısıiletkenlik katsayılarının katı fazlarının ısı iletkenlik katsayılarına oranı (R) ölçüldü.Oluk koordinatları, sıcaklık gradyentleri ve ısı iletkenlik katsayılarının ölçülen değerlerikullanılarak katı SCN ve katı DC çözeltisi fazları için ortalama Gibbs-Thomsonkatsayıları mevcut bilgisayar programı ile tayin edildi. Tayin edilen Gibbs-Thomsonkatsayısı ve birim hacim başına entropi değişim değeri kullanılarak SCN DCB ötektiksıvısıyla dengede olan katı SCN fazı ve DC SCN ötektik sıvısıyla dengede bulunan katıDC çözeltisi fazına ait katı-sıvı arayüzey enerjisi ve tane arayüzey enerji değerleri eldeedildi.Anahtar Sözcük: Arayüzey enerjisi, Kristal büyütme, Organik bileşimler, Fazdönüşümleri, Ötektik alaşımlar, Isı iletkenliği.

Abstract:
ivTHE MEASUREMENT OF SOLID-LIQUID INTERFACIAL ENERGIES INTHE BINARY TRANSPARENT EUTECTIC ALLOYSYavuz OCAKErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesM. Sc. Thesis, July 2006Thesis Supervisor: Associate Professor Kazım KEŞLİOĞLUABSTRACTA temperature gradient stage, designed to observe the grain boundary groove shapes inthe transparent eutectic alloys was developed to control the temperatures on thespecimen in the range of Â± 0.1 K and increase the range of the temperature gradients.The solid-liquid interfacial energies were measured in the Succinonitrile (SCN)âDichlorobenzene (DCB) and (D) Camphor (DC)- SCN binary transparent eutecticalloys. Thus, the equilibrated grain boundary groove shapes for solid SCN phase inequilibrium with the SCN-DCB eutectic liquid and solid DC solution in equilibriumwith the DC-SCN were observed. The temperature gradients for observed grooveshapes were measured and the photographs of the grain boundary groove shapes weretaken. The thermal conduct ivies of solid phases for the SCN-5,7 mole % DCB, DC-86,1 mole % SCN and DC-1 % mole SCN alloys were measured by the radial heat flowmethod. Thermal conductivity ratio of the liquid phase to the solid phase for SCN-5,7mole % DCB and DC- 86,1 mole % SCN alloys have also been measured. Theaverage value of the Gibbs-Thomson coefficients for solid SCN phase and solid DCsolution were obtained with the present numerical method by using the measured valuesof the groove coordinates, temperature gradients and the ratios of the thermalconductivities. The solid-liquid interfacial energies for solid SCN phase in equilibriumwith the SCN-DCB eutectic liquid and solid DC solution in equilibrium with the DC-SCN were determined from Gibbs-Thomson equation. The grain boundary energies forsolid SCN phase and solid DC solution were calculated from the observed grainboundary groove shapes.Keywords: Interfacial energy, Crystal growth, Organic compound, Phasetransformations, Eutectic alloys, Thermal conductivity