Fotonik ve biyomedikal uygulamalar için üçlü boratesaslı optik cam malzemelerin yapısal parametrelerininaraştırılması
Investigation structural parameters of the ternaryborate glass materi̇als for photonic and biomedicalapplications
Yazar: İREM ÇAĞLA TOKER
Danışman: PROF. DR. İDRİS KABALCI
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology
Dizin: Biyomedikal uygulamalar = Biomedical applications ; Kararlılık = Stability ; Mikroyapı = Microstructure ; Optik camlar = Optical glasses

Özet:
Bu çalışmada, teknolojik yenilikler için verimli olabilecek ileri malzemeler geliştirme
potansiyeli görülen borat esaslı camlar deneysel olarak araştırılmıştır.
Tasarlanan B2O3-ZnO-TiO2 cam sistemi esas alınarak cam numunelerinin sentezi,
yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. Cam numuneleri, oda sıcaklığında geleneksel
eriyik söndürme tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen cam numunelerinin
şeffaf ve renksiz olduğu belirlenmiştir. Cam numunelerinin üretimini takiben Arşimet
prensibi kullanılarak numunelerin sırasıyla yoğunluklarının ölçümü, elde edilen cam
numunelerin yapısal ve optik özellikleri diferansiyel termal analiz metodu (DTA),
fourier dönüşümlü kızılaltı spektroskopisi (FT-IR), Raman spektrofotometresi, x-ışını
difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve UV-VIS-NIR
absorpsiyon spektrofotometreleri gibi sistematik deneysel teknikler dikkate alınarak
incelenmiştir. 
XRD analizinde elde edilen cam sisteminin Zn3(BO3)2 ve TiO2 olmak üzere iki kristal
fazı tespit edilmiştir. Farklı değerlerde ZnO içeren cam numunelerinin ölçüm
değerlerinin ZnO bileşeninin derişimiyle birlikte değiştiği görülmektedir. Ayrıca elde
edilen cam numuneler homojen dağılıma sahip olup yüksek seviyede mekanik ve
termal özellikte olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, borate-based glasses, which have the potential to develop advanced
materials that can be efficient for technological innovations, and whose popularity has
been increasing in recent studies, are discussed.
Based on the designed B2O3-ZnO-TiO2 glass system, the synthesis, structural and
optical properties of glass samples were investigated. Glass samples were obtained
using conventional melt quenching technique at room temperature. It was determined
that the glass samples obtained were transparent and colorless. Following the
production of glass samples, measurement of the densities of the samples using
Archimedes principle, then the structural and optical properties of the obtained glass
samples by differential thermal analysis (DTA), fourier transform infrared
spectroscopy (FT-IR), Raman spectrophotometer, x-ray diffractometry (XRD),
scanning electron Microscopy (SEM) and UV-VIS-NIR absorption
spectrophotometers were investigated by taking into account systematic experimental
techniques.
Two crystal phases of the glass system obtained in XRD analysis, Zn3(BO3)2 and TiO2,
were determined. It is seen that the measurement values of glass samples containing
different values of ZnO change with the concentration of the ZnO component. In
addition, the glass samples obtained have a homogeneous distribution and which has
a good thermal and mechanical stability.