İkili metalik alaşımlarda katı-sıvı arayüzey enerjisinin elde edilmesi
The measurement of solid-liquid interface energy in binary alloys
Yazar: SEVGİ ÇİMEN
Danışman: PROF.DR. MEHMET GÜNDÜZ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
iiiİKİLİ METALİK ALAŞIMLARDA KATI SIVI ARAYÜZEY ENERJİSİNİNELDE EDİLMESİSevgi ÇİMENErciyes Üniversitesi Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi Temmuz 2005Tez Danışmanı: Prof. Dr. Mehmet GÜNDÜZÖZETBu tez çalışmasının amacı Cd-Sn alaşım sistemi için katı-sıvı arayüzey enerjisi Ïks ` yiölçmektir. Bu çalışmada Ïks ` yi ölçmek için radyal ısı akış deney sistemi ve oluk şeklietrafındaki ısı akış problemini çözen nümerik metot kullanıldı.Simetrik yapıdaki tane arayüzey oluk şekilleri elde edildi ve fotoğrafları çekildi ve olukkoordinatları bilgisayar programı yardımıyla kaydedildi. Fotoğrafı çekilen her oluğa aitsıcaklık gradyenti Gk hesaplandı. Radyal ısı akış fırınında Sn % 32,25 ağ. Cd veSn % 5,83 ağ. Cd alaşım sistemlerinin katı fazlarının ısı iletkenlik katsayıları ölçüldü.Doğrusal katılaştırma fırınında Sn % 32,25 ağ. Cd alaşım sistemi için sıvı fazın ısıiletkenlik katsayısının katı fazın ısı iletkenlik katsayına oranı R ölçüldü. Katı Sn- sıvıCdSn sistemi için x,y, Gk ve R değerleri nümerik bilgisayar programında kullanılarakGibbs-Thomson katsayıları Î hesaplandı. Birim hacim başına etkin entropi değişimi veÎ değerlerini Gibbs-Thomson denkleminde kullanarak Ïks hesaplandı.Daha sonra olukaçılarını ve Ïks' yi kullanarak tane arayüzey enerjisi Ïgb hesaplandı. Sonuçlarliteratürdeki ilgili çalışmalarla karşılaştırıldı ve sonuçların tutarlı olduğu gözlendi.Anahtar Kelimeler: Kadmiyum, Kalay, Arayüzey Enerjisi, Yüzey Enerjisi, Isıİletkenlik Katsayısı.

Abstract:
ivTHE MEASUREMENT OF SOLID LIQUID INTERFACE ENERGIES INBINARY ALLOYSSevgi ÇİMENErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesM. Sc. Thesis, July 2005Thesis Supervisor: Professor Mehmet GÜNDÜZABSTRACTThe aim of this thesis is to measure the solid-liquid interface energy Ïks for Cd-Sn alloysystem. In this work to measure Ïks, the radial heat flow apparatus and numericalmethod which solve the heat flow problem around the groove shapes were used.The symmetric grain boundary groove shapes were obtained, photograped and thecoordinates (x,y) of the groove shapes were recorded by a computer program. Thetemperature gradients Gk were calculated for all grain boundary groove shapes whichwere photographed. The thermal conductivities of the solid phases for Sn % 32,25 wtCd and Sn % 5,83 wt Cd alloy systems were measured by the radial heat flowapparatus. The ratio of thermal conductivities of liquid phase to solid phase (R) forSn % 32,25 wt Cd alloy was measured by the directional solidification apparatus. TheGibbs-Thomson coefficients were calculated with a computer program by using valuesof x, y, Gk and R for solid Sn liquid Cd-Sn system. The solid-liquid interface energy Ïkswas calculated by using the values of effective entropy change per unit volume and Î.The grain boundary energies were also calculated by using solid liquid interfaceenergies and the wetting angles of grain boundary groove shapes. These results werecompared with related results in the literature and these agree reasonable well with theprevious results.Keywords: Cadmium, Tin, Interfacial Energy, Surface Energy, Thermal ConductivityCoefficient.