NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ Malzeme Bilimi MALZEMELERİN İÇYAPISI NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Mühendislik Mimarlık Fakültesi mmf.nisantasi.edu.tr

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © ATOMSAL YAPI   Atomlar merkezlerinde bir çekirdek ile onun çevresinde dönen elektronlardan oluşur. Çekirdekte proton ve nötronlar bulunur. Protonlar artı ve elektronlar eksi elektrik yüklüdür. Nötronların elektrik yükü yoktur. Bir atomda eşit sayıda proton ve elektron mevcuttur. Bunların sayısına atom numarası denir. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © ATOMSAL YAPI Çekirdek atom kütlesinin çok önemli kısmını oluşturur. Bir elementin atom kütlesi, o atomun çekirdeğini oluşturan proton ve nötronların sayısına eşittir. Elektronların kütlesi çok ufaktır. Bir mol elementte Avagadro sayısı kadar atom bulunur. Atomun hacmini esas olarak elektronların döndüğü rotanın hacmi belirler. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

ATOMUN ELEKTRONİK YAPILARI Elektronların üzerinde döndüğü yörüngeler farklı enerji seviyelerine sahiptir. Bu enerji seviyeleri farklı kuantum sayıları ile tanımlanır Birincil kuantum sayısı (Ana kabuk) İkincil kuantum sayısı (Yörünge sayısı) Manyetik kuantum sayısı Elektron dönme kuantum sayısı Hidrojen atom yapısının incelenmesi. Atom yapısı incelenmesi en küçük, en az elektron ve proton sayısına sahip hidrojen ile başlatılır. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

PERİYODİK TABLO ve KULLANIMI Atomun dış ana kabuğundaki elektronların sayısı Elektronegatiflik ve Elektropozitiflik A gurubu elementler Geçiş elementleri (B gurubu elementler) Atomlar arası bağ kuvvetleri NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © ATOMLAR ARASI BAĞLAR ATOMLAR ARASI KUVVETLİ BAĞLAR İyonik bağ Metalik bağ Kovalent bağ ATOMLAR ARASI ZAYIF BAĞLAR Van der Waals bağları ATOMLAR ARASI KARIŞIK BAĞLAR MOLEKÜLLER NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © İyonik bağ Son yörüngesi elektron dengesi bakımından dengesiz, elektron ilgisi düşük (elektropozitif) bir metal ile son yörüngesini elektronla doldurma isteğinde olan yani elektron ilgisi yüksek olan (elektronegatif) bir ametal arasında mevcut elektronların alış verişiyle kararlı bir yapı oluşturulması söz konusudur. Sonuç olarak iyon bağın oluşabilmesi için iki atomun elektronegativite değerleri arasında çok fark olmalıdır. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Kovalent bağ Elektron alışverişi söz konusu olmayıp elektron ortaklaşmasına ya da girişimine dayanır. Atomlar son yörüngelerindeki valans elektronlarını ortaklaşa kullanarak güçlü bağ oluştururlar. Özellikle N, O, H, F ve Cl gibi ametal atomları arasında görülür. Si, Ge, Sb ve Se gibi metaller arasında da kısmen kovalent bağ da oluşur. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Metalik bağ Bağlanmada serbest elektron ya da delokalize elektronların pozitif çekirdekler arasında bir elektron denizi oluşturmaları ve bu elektron denizininin pozitif çekirdekler tarafından ortak olarak paylaşmaları söz konusudur. Elektron denizi pozitif çekirdekleri birarada tutmaktadır. Hiçbir elektron bağı oluşturan herhangi bir metal atomuna aittir denilemez. Bir atom her taraftan eşit kuvvetlerin etkisi altındadır. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Van der Waals bağI Moleküller arası olan ikincil bağlardır. Elektronik kutuplaşmaya dayanır. Dış yörüngesi tam dolmuş soygazlar ya da tam dolmamış element atomlarının, kovalent iyonik bağlı bileşiklerin kendi aralarında oluşan kutuplaşmalardan çekme etkisi olur. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

ATOMLAR ARASI MESAFELER ATOMLAR ARASI MESAFEYE ETKİ EDEN ETKENLER Sıcaklık İyonsallık derecesi Kovalanlık derecesi Komşu atomların sayısı Atomsal koordinasyon NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

MALZEMELERİN İÇYAPISI Elektrik iletkenliği Dielektrik özellikler Yarı iletkenlik Süper iletkenlik Manyetik özellikler Isıl iletkenlik Kimyasal özellikler Optik özellikler NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

MALZEMELERİN SINIFLANDIRILMASI Metaller Seramikler Plastikler Kompozitler NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © kaynaklar (1) Hüseyin UZUN, Fehim FINDIK, Serdar SALMAN, Malzeme Biliminin Temelleri, Değişim Yayınları, İstanbul, 2008 (2) Kaşif ONARAN, Malzeme Bilimi, Bilim Teknik Yayınevi, İstanbul, 2014 (3) Temel SAVAŞKAN, Malzeme Bilgisi ve Muayenesi, Celepler Matbaacılık, Trabzon, 2009 (4) Cuma BİNDAL, et al, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Nobel Akademik Yayıncılığı, İstanbul, 2014 (5) Nihat G. KINIKOĞLU, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Literatür Yayıncılık, İstanbul, 2006 NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©