Bi-2212 süperiletken ana yapısına farklı oranlarda TiB2 katkılanmasıyla oluşan yeni sistemlerin yapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Bi2.1Sr2.0Ca1.1Cu2.0Oy kimyasal formunda verilen Bi-2212 inorganik süperiletken kristal sistemine değişen oranlarda (x=0.00, 0.01, 0.03, 0.05) TiB2 katkılanarak üretilen yeni süperiletken sistemlerin yapısal ve mekanik özellikleri incelendi. Üretilen tüm örneklerin yapısal analizleri X-Işını Kırınımı (XRD) ölçümleriyle gerçekleştirilirken mekanik özellikleri ise Vickers mikrosertlik ölçümleriyle belirlendi. X-ışını kırınımı ölçümlerine bakıldığında ise üretilen tüm örneklerde Bi-2212 faz oranının diğer fazlara göre baskın olduğu tespit edildi. Ayrıca, tüm örnekler için elde edilen tüm örgü parametreleri de Bi-2212 ana yapısının örgü parametreleriyle uyum içerisinde olduğu gözlemlendi. Bununla birlikte, deneysel mikrosertlik ölçümleri ile tüm örneklerin E, Y, KIC, C11, B ve D gibi endüstriyel uygulamalar için önemli olan parametreler hesaplandı. Dahası, deneysel Vickers mikrosertlik ölçümleri Meyer yasası, Orantılı Numune Direnci (PSR) modeli, Elastik/Plastik Deformasyon (EPD) modeli, Hays-Kendall (HK) modeli ve Çentici Kaynaklı Yarılma (IIC) yaklaşımı kullanılarak analiz edildi ve bu teorik yaklaşımlar sayesinde yükten bağımsız mikrosertlik değerleri belirlendi. Elde edilen verilere göre tüm örneklerin Ters Çentik Boyutu Etkisi (RISE) davranışını gösterdiğini ve Çentici Kaynaklı Yarılma (IIC) yaklaşımının üretilen malzemelerin mikrosertlik özelliklerini belirlemek için en uygun model olduğu belirlendi.In this study, the structural and mechanical properties of new superconducting systems produced by doping TiB2 at varying ratios (x=0.00, 0.01, 0.03, 0.05) into the Bi-2212 inorganic superconducting crystal system given in the chemical form Bi2.1Sr2.0Ca1.1Cu2.0Oy are investigated. The structural analysis of all the samples is carried out by X-Ray Diffraction (XRD) measurements while the mechanical properties are determined by Vickers microhardness analysis. X-ray diffraction measurements revealed that the Bi-2212 phase ratio is dominant in all samples compared to other phases. In addition, all lattice parameters obtained for all samples are observed to be in agreement with the lattice parameters of the Bi-2212 matrix. In addition, parameters important for industrial applications such as E, Y, KIC, C11, B, and D of all samples are calculated by experimental microhardness measurements. Moreover, the experimental Vickers microhardness measurements are analyzed using Meyer's law, Proportional Specimen Resistance (PSR) model, Elastic/Plastic Deformation (EPD) model, Hays-Kendall (HK) model, and Indentation-Induced Cracking (IIC) approach and the load-independent microhardness values are determined using these theoretical approaches. According to the data obtained, it is determined that all samples show the Reverse Indentation Size Effect (RISE) behavior and the IIC approach is the most suitable model to determine the microhardness properties of the produced materials.