METALOGRAFİ Genel Bilgi Temel Kristal Yapıları.

... konulu sunumlar: "METALOGRAFİ Genel Bilgi Temel Kristal Yapıları."— Sunum transkripti:

1 METALOGRAFİ Genel Bilgi Temel Kristal Yapıları

2 Genel Bilgi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği
Malzemelerin özellikleri ile mikroyapıları arasındaki ilişkinin irdelenmesi Malzeme Bilimi’nin temelini oluşturmaktadır. Mikroyapı Karakterizasyon Özellik Proses Bir Malzeme Mühendisi; - İstenilen uygulama için fiyat ve performans değerlendirmesi yaparak uygun malzeme seçimi - Malzemelerin özellikler limitlerinin ve özelliklerindeki kullanıma bağlı değişimin anlaşılması - İstenilen özelliklere sahip yeni malzemelerin geliştirilmesi görevlerini uygulayabilecek yetkinliğe sahip olmalıdır. Performans

3 Genel Bilgi Mikroyapı Atomik düzeyde: Atomların farkı şekillerde dizilimi/düzeni. Örneğin grafit (kalem ucu) ile elmas arasındaki tek fark C atomlarının dizilimidir. Grafit, siyah, yumuşak ve mükemmel bir yağlayıcı. Bütün bu özellikleri grafitten atomları ayırmanın kolay olduğu ya da atomların birbiri üzerinde hareketinin kolay olduğu anlamına gelmektedir. Öte yandan Elmas ise, geçirgen, sağlam ve çok serttir. Bildiğiniz gibi en sert malzemelerden biridir ve yaygın olarak kesici olarak kullanılır. Kimyasal olarak ise elmas inert iken, grafit birçok reaksiyonda absorblayıcı ve katalizör olarak kullanılmaktadır. Mikroskopik düzeyde: Malzemelerin tanelerinin dizilimi. Örneğin buzlu camların geçirgenliğinin ayarlanması amorf yapı içerisindeki kristal tanelerin dizilimine bağlıdır. Ya da, nanoyapıya sahip malzemeler ile daha büyük taneli yapılar arasındaki özellik farkları.

4 Genel Bilgi Özellikler Proses
Malzemelerin çevresel etkenlere karşı verdiğin tepkiler malzemelerin özellikleri olarak tanımlanabilir. Örneğin, mekanik, elektriksel veya manyetik özellikler, malzemelerin mekanik, elektriksel veya manyetik güçlere verdikleri tepkidir. Malzemelerin diğer önemli özelliklerinden başlıcaları termal özellikler (termal iletkenlik, ısı kapasitesi), optik özellikler (ışığın absorpsiyonu, geçirimi veya yansıtılması) ve kimyasal özellikler (korozyon dayanımı) olarak sıralanabilir. Proses Malzemelere uygulanan ısıl, mekanik ve benzeri işlemler ile mikroyapılarının, dolayısıyla, özelliklerinin değiştirilmesidir.

5 Kristal Yapılar Bravais Latisleri 4 Latis Tipi hsp hmk ymk
7 Kristal Sınıfı Bravais Latisleri 4 Latis Tipi Auguste Bravais ( ) 7 Kristal Sınıfı hmk ymk hsp

6 Hacim Merkezli Kübik Örnekler: Baryum (Ba), Krom (Cr), Sezyum (Cs),
α-Demir (Fe), Potasyum (K), Lityum (Li), Molibden (Mo), Sodyum (Na), Niyobyum (Nb), Tantal (Ta), Vanadyum (V), Tungsten (W)... 4r

7 Yüzey Merkezli Kübik Örnekler: Gümüş (Ag), Alüminyum (Al), Altın (Au),
Kalsiyum (Ca), Bakır (Cu), İridyum (Ir), Nikel (Ni), Kurşun (Pb), Paladyum (Pd), Platin (Pt), Stronsiyum (Sr)... 4r

8 Hekzagonal Sıkı Paket Örnekler: Berilyum (Be), Kadmiyum (Cd),
Kobalt (Co), Hafniyum (Hf), Magnezyum (Mg), Osmiyum (Os), Rodyum (Rh), Titanyum (Ti), Çinko (Zn), Zirkonyum (Zr)...

9 Miller İndisleri – Yönler
Miller İndisleri latis içerisindeki düzlemlerin yönelimlerini birim hücre baz alınarak tanımlamaya yarayan bir yöntemdir. Tek kristalli yapıların şekilleri Bazı malzemelerin mikroyapısal formları X-Işınları paternlerinin yorumlanması Dislokasyon hareketlerinin incelenmesi William Hallowes Miller ( ) Orjinden geçip herhangi bir latis noktasına giden r vektörü: Burada a, b, c bazal vektörlerdir ve yalnızca r vektörünün yönünü belirlerler.

10 Miller İndisleri – Yönler
1- Bitiş noktasını başlangıç noktasından çıkar. 2- Köşeli parantez içinde göster. Miller indisi → [53]

11 Miller İndisleri – Yönler
Miller indisi → [42] → 2[21] → [21] _

12 Miller İndisleri – Yönler
[001] Z [101] Y [010] [100] [110] _ Hacim diagonali X [110] [111]

13 Kübik Latis İçin Yön Ailesi Üyeleri
Miller İndisleri – Yönler İndeks Kübik Latis İçin Yön Ailesi Üyeleri Sayı <100> 3 x 2 = 6 <110> 6 x 2 = 12 <111> 4 x 2 = 8 Sembol Alternatif sembol [ ] → Belirli bir yön < > [[ ]] Yön ailesi

14 Miller İndisleri – Düzlemler
1- Eksenler boyunca kestiği noktaları bul → 2 3 1 2- Tersini al → 1/2 1/3 1 3- En küçük tamsayıya göre çarp → 3 2 6 4- Paranteze al → (326)

15 Miller İndisleri – Düzlemler
X Y Z Kesişim → 1   Düzlem → (100) Kesişim → 1 1  Düzlem → (110) Kesişim → 1 1 1 Düzlem → (111)

16 Miller İndisleri – Düzlemler
Düzlem ve yönler ile ilgili bazı önemli noktalar: Bilinmeyen yön → [uvw] Bilinmeyen düzlem → (hkl) 2 basamaklı indisler virgül ile ayrılabilir → (12,22,3) ya da ( ) Kübik latis/kristallerde [hkl]  (hkl)

17 Miller indislerinde sonsuz ifadelerinden kaçınıyoruz!
Miller İndisleri – Düzlemler X düzlemi orijin noktasından geçiyor! Orijin noktasından geçen düzlem Kesişim →  0  Düzlem → (0  0) Bu düzlemleri kullan! Kesişim → 0 0  Düzlem → (  0) Miller indislerinde sonsuz ifadelerinden kaçınıyoruz! Bu gibi durumlarda, ilgili düzlemi 0 olmayan eksenleri boyunca bir birim uzaklığa taşıyoruz ve Miller indisini hesaplıyoruz.

18 (020), (010) düzleminin yarısi kadar mesafeye sahiptir.
Miller İndisleri – Düzlemler (020), (010) düzleminin yarısi kadar mesafeye sahiptir. Kesişim→  ½  Düzlem → (0 2 0)

19 Miller İndisleri – Düzlemler
h, k, l, arttıkça d azalır.

20 Miller İndisleri – Düzlemler
İndeks Kübik latisdeki üye sayısı dhkl {100} 6 {110} 12 (110) yüzey diagonalini ikiye keser. {111} 8 (111) Hacim diagonalini üçe keser. {210} 24 {211} {221} {310} {311} {320} {321} 48

21 Miller İndisleri – Düzlemler
Sembol Alternatif Sembol Yön [ ] [uvw] → Belirli bir yön < > <uvw> [[ ]] Yön ailesi Düzlem ( ) (hkl) Belirli bir düzlem { } {hkl} (( )) Düzlem ailesi Nokta . . .xyz. Belirli bir nokta : : :xyz: Nokta ailesi

22 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Hekzagonal latisler ve kristaller Miller-Bravais İndisleri olarak adlandırılan dörtlü indeksleme ile gösterilir. (h,k,i,l) Bu dört indeksten; - İlk üçü taban düzlemine ait simetrik indekslerdir. - Üçüncü indeks gereksiz olabilir çünkü ilk iki indeksten çıkarılabilir. h + k = -i (Yalnızca yön ve düzlemlerin aynı sayıda indekse sahip olması için verilmektedir.) - Dördüncü indeks ‘c’ eksenini temsil eder. ‘l’ indeksi ‘k’ indeksi ‘i’ indeksi ‘h’ indeksi

23 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim→ ½  Düzlem→ (1 12 0) (h k i l) i = (h + k)

24 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim → 1 -1   Miller → (1 1 0 ) Miller-Bravais → (1 ) Kesişim →   Miller → (0 1 0) Miller-Bravais → (0 11 0)

25 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim →  Düzlem → (2 11 0 ) a1 Kesişim → ½  Düzlem → (1 12 0)

26 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim → ½ 1 Düzlem → (1 12 1) Kesişim → 1   1 1 Düzlem → (1 01 1)

27 Kafes Parametresine Göre Normalizasyon
Miller-Bravais İndisleri – Yönler [1120] Yönü _ a1 a2 a3 Projeksiyon a/2 −a Kafes Parametresine Göre Normalizasyon 1/2 −1 Çarpan 2 −2 İndeks [1 1 2 0]

28 Miller-Bravais İndisleri – Yönler
_ [1010]

29 Miller-Bravais İndisleri – Yönler
Miller-Bravais dönüşümü [UVW] [uvtw]