Süper iletken magnezyumdiborid (MgB2) üretim teknolojisi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2005
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DİLEK DEVECİOĞLU
Danışman: MUAMMER KAYA
Özet:ÖZET Süper iletkenler elektrik akımına karşı hiç direnç göstermediklerinden hiç elektrik kaybı olmaz. Süper iletkenler magnetik enerji depolama sistemleri, motorlar, jenaratörler, transformatörler, bilgisayar parçalan, çok hassas magnetik alan, akım ve voltaj ölçme cihazlarında kullanılabilir. Süper iletken malzemeden yapılmış cihazların avantajları düşük güç yayma, yüksek-hızlı işlem ve yüksek hassasiyettir. 39K'da süper iletken olan MgB2 keşfi süper iletkenlikte önemli bir gelişme sağlamıştır. Hem Mg hem de B doğada bol ve ucuz bulunur. MgBz'nin yapısı basittir. Düşük sıcaklık süper iletkenlerinin mutlak sıfıra yakın soğutma gerektiğinden soğutma masrafları fazladır. Yüksek sıcaklık süper iletkenlerinin üretimleri pahalı ve zordur. MgBz'nin bileşenleri ucuz ve soğutma masrafları düşük sıcaklık süper iletkenlerinden daha az olmasından dolayı endüstriyel uygulamalarda kullanımı daha caziptir. Magnezyum diboritten kolay tel, pelet, film üretimi yapılabilir. 39K Tc'ye sahip MgB2 filmlerinden 104 Amper/cm2'den daha büyük kritik akım yoğunluğuna sahip malzemeler üretilebilmektedir. Yüksek akım yoğunluklu MgB2 fiber parçaları bor liflerinin Mg buharına tabi tutulmasıyla 900-950°C'de sentezlenebilir. Üretilen MgB2 malzeme kırılgan bir seramiktir. Bu yüzden bu seramik sert bir matris içine gömülür. MgB2 telleri tüpte-toz yöntemi ile üretilir. MgB2 filmleri bilgisayarlarda entergre devre ve chip yapımında kullanılabilir; böylece 4-5K'da çalışan niobyumlu devrelerden 4 kat daha hızlı çalışabileceği gibi sm helyum yerine sıvı azot kullanılabilir. Mg&2 sentezlemede amorf bor tozu ve saf Mg çubukları talyum foh/aya sarılır, kuvars tüpte kapalı argon atmosferde ısıtılır ve sonra soğutulur. Buradan alınan numunelerden sert ve yoğun MgB2 elde etmek için izostatik sıcak basmçta (yaklaşık 3 gPa) sinterlenmelidir. Üretilen malzemenin XRD'si MgB2 spektrası gösterir. Sıcaklık- direnç grafikleri ise geçiş sıcaklığının 39K civarında olduğunu gösterir. MgB2,nin süper iletkenliği BCS teorisine uyumludur ve delik tip taşıyıcıdır. MgBj'nin süper iletkenliğinde yüksek sıcaklık, basınç, bor izotopunun cinsi, başlangıç malzemeleri vs etkisi vardır. Sonuç olarak toplanan bu bilgilerin ışığı altında MgB2'nin üretim teknolojisi öğrenilmiş olup, bu ileri teknoloji malzemenin Üniversitemizde laboratuvar şartlarında yerli bor ve magnezyum ile üretimi için deneysel sistemin temini araştırılacaktır. iv