İkili saydam monotektik alaşımların katı-sıvı arayüzey enerjilerinin ölçümü
The measurement of solid-liquid interfacial energies in the binary transparent monotectic alloys
Yazar: SEZEN AKBULUT
Danışman: PROF.DR. NECMETTİN MARAŞLI
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
İKİLİ SAYDAM MONOTEKTİK ALAŞIMLARIN KATI-SIVI ARAYÜZEYENERJİLERİNİN ÖLÇÜMÜSezen AKBULUTErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Temmuz 2006Tez Danışmanı: Prof. Dr. Necmettin MARAŞLIÖZETİkili saydam alaşımlarda tane arayüzey oluklarını doğrudan gözlemek için kurulan sıcaklıkgradyenti sistemi, numune üzerindeki sıcaklık değişimini Â±0,1 K aralığında kontroledilebilmek ve sıcaklık gradyentini aralığını genişletmek amacıyla geliştirildi. Bu tezçalışmasında, Pyrene (PY)-Succinonitrile (SCN) ikili saydam monotektik alaşımı ve safPY'nin katı-sıvı arayüzey enerjileri ölçüldü. PY-SCN monotektik sıvısıyla dengede bulunankatı PY fazının ve kendi sıvısıyla dengede bulunan katı PY fazının tane arayüzey olukşekilleri doğrudan gözlendi. Gözlenen her bir oluk için sıcaklık gradyenti değerleri ölçüldü veolukların fotoğrafları çekildi. PY-% 2,5 mol SCN alaşımı ve saf PY `nin katı fazlarının ısıiletkenlik katsayıları radyal ısı akış metoduyla ölçüldü. PY-% 2,5 mol SCN alaşımı ve saf PYsistemlerinin her biri için sıvı fazlarının ısı iletkenlik katsayılarının, katı fazlarının ısıiletkenlik katsayılarına oranı (R) ölçüldü. Oluk koordinatları, sıcaklık gradyentleri ve ısıiletkenlik katsayılarının ölçülen değerleri kullanılarak PY-SCN monotektik sıvısıyla dengedebulunan katı PY ve kendi sıvısıyla dengede bulunan katı PY fazı için ortalama Gibbs-Thomson katsayıları mevcut bilgisayar programı ile tayin edildi. Tayin edilen Gibbs-Thomsonkatsayısı ve birim hacim başına entropi değişim değeri kullanılarak PY-SCN monotektiksıvısıyla dengede olan katı PY fazı ve kendi sıvısıyla dengede bulunan katı PY fazlarına aitkatı-sıvı arayüzey enerjileri elde edildi. Gözlenen oluk şekillerinden katı PY fazının tanearayüzey enerji değerleri hesaplandı.Anahtar Sözcük: Arayüzey enerjisi, Kristal büyütme, Organik bileşikler, Fazdönüşümleri, Ötektik alaşımlar, Isı iletkenliği.

Abstract:
THE MEASUREMENT OF SOLID-LIQUID INTERFACIAL ENERGIES IN THEBINARY TRANSPARENT MONOTECTIC ALLOYSSezen AKBULUTErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesM. Sc. Thesis, July 2006Thesis Supervisor: Professor Necmettin MARAŞLIABSTRACTA temperature gradient stage, designed to observe the grain boundary groove shapes in thetransparent eutectic alloys was developed to control the temperatures on the specimen in therange of Â± 0.1 K and increase the range of the temperature gradients. The solid-liquidinterfacial energies were measured in the Pyrene (PY) âSuccinonitrile (SCN) binarytransparent monotectic alloys. The equilibrated grain boundary groove shapes for PY solidphase in equilibrium with the PY-SCN monotectic liquid and solid PY in equilibrium with itsmelts were observed. The temperature gradients for observed groove shapes were measuredand the photographs of the grain boundary groove shapes were taken. The thermal conductivies of solid phases for the PY-2.5 mole % SCN alloy and pure PY system were measured bythe radial heat flow method. Thermal conductivity ratio of the liquid phase to the solid phasefor PY- 2.5 mole % SCN alloy and pure PY system have also been measured. The averagevalue of the Gibbs-Thomson coefficients for PY solid phases in equilibrium with the PY-SCNmonotectic liquid and its melts were obtained with the present numerical method by using themeasured values of the groove co-ordinates, temperature gradients and the ratios of thethermal conductivities. The solid-liquid interfacial energies for PY solid phases in equilibriumwith the PY-SCN monotectic liquid and its melts were determined from Gibbs-Thomsonequation. The grain boundary energies for PY solid phases were also calculated from theobserved grain boundary groove shapes.Keywords: Interfacial energy, Crystal growth, Organic compounds, Phase transformations,Eutectic alloys, Thermal conductivity.