Bi-2212 süperiletken sistemine SiO2 katkılanarak elde edilen yeni sistemlerin mekanik performansının deneysel ve teorik yaklaşımlarla incelenmesi

Abstract

Bi-2212 süperiletken inorganik kristal sistemine 0.00, 0.01, 0.03, 0.05 gibi değişen oranlarda SiO2 katkılanarak elde edilen yeni süperiletken anayapılarının yapısal ve mekanik karakteristikleri sırasıyla X-Işını Kırınımı (XRD) ve Vickers mikrosertlik analizleriyle detaylı olarak incelemeye tabi tutulmuştur. Tez kapsamında hazırlanan tüm örneklerin X-ışını analizi sonucunda Bi-2212 süperiletkenlik fazının diğer fazlara oranla daha baskın olduğu görülmekle birlikte tüm örnekler için hesaplanan örgü parametrelerinin de Bi-2212 anayapısının örgü parametreleriyle de uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Hazırladığımız numunelerin endüstriyel ve teknolojik uygulamaları için bilinmesi gereken E, Y, KIC, C11, B ve D gibi karakteristik mekanik parametreler yüke bağlı Vickers mikrosertlik ölçümleri ile tespit edilmiştir. Ayrıca, tüm örnekler için girinti test yükü miktarının artması ile Vickers mikrosertlik değerlerinin artma eğilimde olduğu ve RISE davranışı gösterdiği gözlemlenmiştir. Dahası, yüke bağımlı Vickers mikrosertlik ölçümlerinden yararlanarak ve Meyer yasası, PSR modeli, MPSR modeli, EPD modeli, Hays-Kendall modeli ve IIC modeli gibi altı farklı teorik model ile hazırladığımız tüm örneklerin yükten bağımsız mikrosertlik değerleri hesaplandı. Teorik modeller yarımıyla hesaplanan yükten bağımsız mikrosertlik ölçümleri yüke bağımlı mikrosertlik ölçümleriyle karşılaştırıldı. Sonuç olarak, üretimini gerçekleştirdiğimiz tüm örnekler için IIC modelinin numunelerin yükten bağımsız mikrosertlik değerlerinin belirlenmesinde en başarılı ve uygun teorik yaklaşım olduğu görülmüştür.The structural and mechanical characteristics of the new superconducting substructures obtained by doping the Bi-2212 superconducting inorganic crystal system with SiO2 at varying ratios of 0.00, 0.01, 0.03, 0.05 were investigated in detail by X-Ray Diffraction (XRD) and Vickers microhardness analyses, respectively. As a result of the X-ray analysis of all the samples prepared within the scope of the thesis, it was observed that the Bi-2212 superconducting phase was more dominant than the other phases, and the lattice parameters calculated for all samples were also found to be in agreement with the lattice parameters of the Bi-2212 framework. Characteristic mechanical parameters such as E, Y, KIC, C11, B and D, which should be known for industrial and technological applications of the prepared samples, were determined by load-dependent Vickers microhardness measurements. In addition, it was observed that Vickers microhardness values tended to increase with the increase in the amount of indentation test load for all samples and showed RISE behaviour. Furthermore, using the load-dependent Vickers microhardness measurements and six different theoretical models such as Meyer's law, PSR model, MPSR model, EPD model, Hays-Kendall model and IIC model, the load-independent microhardness values of all prepared samples were calculated. Load-independent microhardness measurements calculated with half of the theoretical models were compared with load-dependent microhardness measurements. As a result, the IIC model was found to be the most successful and appropriate theoretical approach for determining the load-independent microhardness values of the samples for all the samples produced.