Kategori arşivi: Malzeme Bilimi

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Nedir?

Yazıyı Paylaş

Malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemelerin yapıları, özellikleri ve performanslarını anlamayı amaçlayan ve bu bilgileri kullanarak yeni malzemelerin geliştirilmesiyle ilgilenen bir disiplindir. Bu blog yazısında, malzeme bilimi ve mühendisliği hakkında genel bir bakış sunmayı ve disiplinin tarihçesinden temel konularına, malzeme keşfi ve tasarımı için yaklaşımlardan uygulama alanlarına kadar bir dizi konuyu ele almayı planlıyoruz. Ayrıca, malzeme bilimi ve mühendisliğinin geleceği hakkında da biraz spekülasyonda bulunacağız. Hazırsanız, malzemelerin sırlarını keşfetmek için bu heyecan verici yolculuğa çıkalım!

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği Tanımı

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Tanımı

Malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemelerin yapısını, özelliklerini, üretimlerini ve kullanımlarını inceleyen ve geliştiren bir disiplindir. Bu alanda çalışan mühendisler, yeni malzemeler geliştirerek mevcut teknolojiyi ilerletmeyi amaçlar. Malzeme bilimi ve mühendisliği, pek çok endüstri dalında kullanılan malzemelerin performansını artırmak, daha dayanıklı ve etkili malzemelerin üretilmesini sağlamak için önemli bir rol oynar.

Malzeme bilimi ve mühendisliği, metal, seramik, polimer, kompozit ve nanomalzemeler gibi farklı malzeme türlerini inceler. Bu materyallerin kimyasal, fiziksel ve mekanik özelliklerini anlamak, malzemelerin kullanım alanlarını belirlemek ve malzemelerin üretim süreçlerini optimize etmek amacıyla çeşitli analiz ve deneyler yapılır.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliğinin Tarihçesi

Malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemelerin özelliklerini ve davranışını anlamak, geliştirmek ve uygulamak için disiplinler arası bir yaklaşımı benimser. Bu disiplinin tarihçesi, insanların malzemelere olan ilgisinden ve malzemelerin kullanımının evriminden başlar.

İnsanoğlunun malzemelerle olan ilişkisi binlerce yıl öncesine dayanmaktadır. Taş devrinde insanlar, taşları kullanarak araçlar ve silahlar yapmışlardır. Daha sonra, insanlar metal işleme teknikleri geliştirdiler ve tunç, demir ve çelik gibi metalleri kullanarak daha karmaşık yapılar inşa ettiler.

Malzeme bilimi ve mühendisliğinin modern formu, 20. yüzyılda ortaya çıktı. İlk olarak, bilim adamları ve mühendisler malzemelerin atomik ve moleküler yapısını anlamaya yönelik çalışmalar yapmaya başladılar. Bu çalışmaların sonucunda malzemelerin özellikleri ve davranışı daha iyi anlaşılmıştır.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliğinin Tarihçesi İçin Önemli Olaylar:

  • 1920’ler: Kuantum mekaniği ve atom yapısı alanındaki çalışmalar malzemelerin davranışını anlamayı sağlamıştır.
  • 1940’lar: Polimerlerin sentezi ve kompozit malzemelerin geliştirilmesi ile malzeme bilimi ve mühendisliği daha da ilerlemiştir.
  • 1950’ler: Yarıiletken malzemelerin keşfi, elektronik endüstrisinde devrim yaratmıştır.
  • 1960’lar: Malzemelerin mikro yapılarının kontrolüne yönelik tekniklerin geliştirilmesi, malzeme mühendisliğini büyük ölçüde etkilemiştir.
YılÖnemli Olay
1970’lerKompozit malzemelerin yaygın kullanımı ve yenilikçi yapı malzemelerinin geliştirilmesi
1980’lerNanomalzemelerin keşfi ve nanoteknolojinin gelişimi
1990’larBiyo-uyumlu malzemelerin geliştirilmesi ve tıp alanındaki uygulamaları

Bu önemli kilometre taşlarının yanı sıra, malzeme bilimi ve mühendisliği günümüzde hızla gelişmektedir. Yeni malzemelerin keşfi, nanoteknoloji, enerji depolama sistemleri ve uzay araştırmaları gibi alanlarda devrim yapmaktadır. Gelişen teknoloji ve ihtiyaçlar, malzeme bilimi ve mühendisliği disiplinini daha da önemli hale getirmektedir.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği İçin Temel Konular

Malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemelerin özelliklerini anlama, analiz etme, tasarlama ve geliştirme sürecini kapsayan disiplinler arası bir alandır. Bu alanda çalışan mühendisler ve bilim insanları, farklı malzeme tiplerinin yapısını, özelliklerini ve uygulama alanlarını inceleyerek yenilikçi çözümler üretir. Temel konuların öğrenilmesi ve anlaşılması, malzeme bilimi ve mühendisliği alanında başarılı bir kariyer için önemlidir.

Bir taramalı Elektron Mikroskobu resmi
Bir taramalı Elektron Mikroskobu resmi

Malzeme Karakterizasyonu: Malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemelerin tanımlanması, sınıflandırılması ve karakterizasyonuyla ilgilenir. Bu süreçte, malzemelerin yapısal, mekanik, termal ve elektriksel özellikleri dikkate alınır. Malzeme karakterizasyonu için kullanılan yöntemler arasında mikroskopik analizler, X-ışını difraksiyonu, termal analiz ve mekanik testler bulunur. Bu yöntemler, malzemelerin özelliklerini belirlemek ve performansını artırmak için önemlidir.

Malzeme İmalatı: Malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemelerin üretim sürecini de kapsar. Malzemelerin nasıl üretileceği, hangi yöntemlerin kullanılacağı ve hangi parametrelerin kontrol edileceği, malzeme imalatının temel konuları arasındadır. İmalat süreci, malzemenin özelliklerini doğrudan etkileyebilecek faktörleri içerir. Bu nedenle, malzeme bilimi ve mühendisliği öğrencileri, imalat teknikleri hakkında bilgi sahibi olmalı ve malzeme imalatının nasıl optimize edileceğini öğrenmelidir.

Malzeme Mekaniği: Malzeme bilimi ve mühendisliği, malzemelerin mekanik davranışını inceleyen malzeme mekaniği alanıyla da ilgilidir. Malzeme mekaniği, malzemelerin deformasyon, gerilme, kırılma ve yorulma gibi mekanik özelliklerini analiz eder. Bu analizler, malzemelerin dayanıklılığı ve güvenilirliği hakkında bilgi sağlar. Malzeme mekaniği prensipleri, mühendislerin yapısal bileşenlerin tasarımında güvenlik faktörlerini hesaplamalarına yardımcı olur.

Malzeme Bilimi İçin Temel Konular:

Malzeme KarakterizasyonuMalzeme İmalatıMalzeme Mekaniği
Mikroskopik analizlerÜretim süreciDeformasyon analizi
X-ışını difraksiyonuİmalat teknikleriGerilme analizi
Termal analizKontrol parametreleriKırılma analizi
Mekanik testlerOptimizasyonYorulma analizi

Malzeme Keşfi Ve Tasarımı İçin Yaklaşımlar

Malzeme Keşfi ve Tasarımı İçin Yaklaşımlar

Malzeme bilimi ve mühendisliği, günümüz teknolojisinin gelişiminde büyük bir rol oynamaktadır. Yeni malzemelerin keşfedilmesi ve tasarlanması, birçok endüstriyel uygulama ve yenilikçi ürünlerin ortaya çıkmasına olanak sağlamaktadır. Malzeme keşfi ve tasarımı için ise çeşitli yaklaşımlar bulunmaktadır.

1. Deney Temelli Yaklaşım:

Bu yöntemde, malzeme özelliklerini ve davranışını belirlemek için deneyler yapılır. Malzemenin farklı bileşenlerini ve kimyasal yapılarını değiştirerek, istenen özelliklere sahip malzemelerin elde edilmesi hedeflenir. Bu yaklaşım, özellikle laboratuvar ortamında yapılan deneylerle malzemenin karakterizasyonu ve analizi üzerine odaklanır.

2. Modelleme ve Simülasyon Yaklaşımı:

Bu yöntemde, bilgisayar tabanlı matematiksel modeller kullanılarak malzemelerin özellikleri ve davranışları tahmin edilir. Modelleme ve simülasyon teknikleri sayesinde, örneğin malzeme numunesinin yapısal ve mekanik özellikleri analiz edilebilir. Bu yaklaşım, zaman ve maliyet açısından etkili bir yöntem olabilir ve potansiyel malzeme adaylarının belirlenmesine yardımcı olabilir.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliğinin Uygulama Alanları

Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinin Uygulama Alanları

Malzeme bilimi ve mühendisliği, gelişen teknolojiyle birlikte önemi ve kullanım alanları hızla artan bir disiplindir. Birçok sektörde malzeme bilimi ve mühendisliği, yeni malzemelerin keşfi ve geliştirilmesi, mevcut malzemelerin iyileştirilmesi ve farklı uygulamalar için tasarımı gibi konularda çalışmalar yapmaktadır.

Malzeme bilimi ve mühendisliğinin uygulama alanları, enerji, sağlık, yapı, otomotiv, havacılık, elektronik ve çevre gibi çeşitli endüstrileri kapsamaktadır. Bu alanlarda malzeme bilimi ve mühendisliği, daha dayanıklı, hafif, esnek, enerji verimli ve çevre dostu malzemelerin geliştirilmesi ve kullanımı konularında çalışmalar yapmaktadır.

Örneğin, enerji sektöründe, güneş panelleri, yakıt hücreleri ve enerji depolama sistemleri için daha etkili ve verimli malzemelerin geliştirilmesi malzeme bilimi ve mühendisliğinin uygulama alanlarından biridir. Benzer şekilde, sağlık sektöründe ise biyomalzemelerin (implantlar, yapay organlar, doku mühendisliği malzemeleri) tasarımı ve üretimi üzerine çalışmalar yapılmaktadır.

Malzeme bilimi ve mühendisliği, aynı zamanda yapı sektöründe de büyük bir öneme sahiptir. Dayanıklı, hafif ve yüksek performanslı yapı malzemelerinin geliştirilmesi sayesinde daha güvenli ve enerji verimli yapılar inşa edilebilmektedir. Otomotiv ve havacılık sektörlerinde ise daha hafif ve güvenli malzemelerin kullanımı, yakıt verimliliği ve performansı artırmaktadır.

Elektronik sektöründe de malzeme bilimi ve mühendisliğinin uygulama alanları bulunmaktadır. Yarı iletken malzemelerin tasarımı ve üretimi, nanoteknoloji ve optoelektronik alanlarındaki gelişmeler malzeme bilimi ve mühendisliğinin önemini ortaya koymaktadır. Ayrıca, çevre dostu malzemelerin üretimi ve geri dönüştürülebilir malzeme kullanımı gibi konular da bu disiplinin uygulama alanlarından biridir.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliğinin Geleceği

Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinin Geleceği

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, günümüzde hızla gelişen ve büyüyen bir alandır. Bu disiplin, yeni malzemelerin keşfedilmesi, tasarlanması ve geliştirilmesi için çalışmalar yürütmektedir. Gelecekte, malzeme bilimi ve mühendisliğinin birçok önemli rolü olacağı öngörülmektedir. Bu blog yazısında, malzeme bilimi ve mühendisliğinin gelecekteki potansiyel başlıklara odaklanacağız.

1. Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinde Yapay Zeka

Yapay zeka, malzeme bilimi ve mühendisliğinin gelecekteki en büyük itici güçlerinden biri olacak. Yapay zeka, malzeme keşfinde büyük bir rol oynayarak, yeni malzemelerin keşfedilme sürecini hızlandıracak ve bu alanda büyük bir ilerleme sağlayacaktır. Ayrıca, yapay zeka tabanlı tasarım ve üretim süreçleri, malzemelerin daha optimize edilmiş özelliklerle geliştirilmesini mümkün kılacaktır.

2. Nano-malzemelerin Yükselişi

Nano-teknoloji, malzeme bilimi ve mühendisliğinin gelecekteki bir diğer önemli alanı olacak. Nano-malzemeler, atomik ve moleküler düzeyde kontrol edilebildiği için, daha yüksek performans, daha hafif ve daha dayanıklı malzemelerin geliştirilmesine imkan sağlar. Nano-malzemeler ayrıca enerji depolama, elektronik ve tıp gibi birçok sektörde devrim niteliğinde yeniliklere olanak tanır.

3. Yeşil Malzemeler ve Sürdürülebilirlik

Gelecekte, malzeme bilimi ve mühendisliği alanında sürdürülebilirlik önemli bir konu olacak. Yeşil malzemelerin geliştirilmesi ve kullanımı, çevresel etkilerin azaltılmasına yardımcı olacaktır. Geri dönüştürülebilir malzemeler, biyobozunur malzemeler ve yenilenebilir enerji kaynaklarına dayanan malzemeler, gelecekteki malzeme tasarımı ve üretiminde büyük bir rol oynayacaktır.

Yukarıdaki başlıklar, malzeme bilimi ve mühendisliğinin gelecekteki potansiyelini yansıtmaktadır. Yapay zeka, nano-malzemeler ve sürdürülebilirlik gibi konular, bu alanda önemli gelişmelerin yaşanacağına işaret eder. Gelecekte, malzeme bilimi ve mühendisliği daha da önem kazanacak ve birçok sektöre büyük katkılar sağlayacaktır.

Sık Sorulan Sorular

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği nedir?

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği, malzemelerin özelliklerini, yapısını, davranışını ve performansını inceleyen ve bu bilgileri kullanarak yeni malzemeler geliştiren bir disiplindir.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliğinin geçmişi nedir?

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği, insanlık tarihi kadar eski bir geçmişe sahiptir. İnsanlar, taş, ahşap, metal gibi malzemeleri keşfetmiş ve kullanmışlardır. Modern anlamda ise 20. yüzyılın başlarında gelişmeye başlamıştır.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği hangi temel konuları içerir?

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği, atom ve moleküler yapı, kristal yapı, faz diyagramları, mekanik özellikler, elektriksel ve manyetik özellikler gibi temel konuları içerir.

Malzeme keşfi ve tasarımı için hangi yaklaşımlar kullanılır?

Malzeme keşfi ve tasarımı için deneysel, teorik ve hesaplamalı yaklaşımlar kullanılır. Malzeme özelliklerinin modellenmesi, simülasyonları ve veri tabanlarının oluşturulması gibi yöntemler kullanılabilir.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği hangi alanlarda uygulanır?

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği, havacılık, otomotiv, enerji, elektronik, tıp, yapı malzemeleri gibi birçok alanda uygulanır. Yeni malzemelerin geliştirilmesi ve mevcut malzemelerin iyileştirilmesi için kullanılır.

Malzeme Bilimi Ve Mühendisliğinin geleceği nasıl şekillenecek?

Gelecekte Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği, daha sürdürülebilir, dayanıklı, hafif ve yüksek performanslı malzemelerin geliştirilmesine odaklanacak. Nanoteknoloji ve biyomalzemeler gibi alanlar da gelecekte önem kazanacaktır.

Yazıyı Paylaş

Süperiletkenlik Nedir? – Havada Duran Malzemeler

Yazıyı Paylaş

Birçok kişi süperiletkenlik denilince havada asılı duran manyetik nesnelerin etkileyici videolarını hatırlar. Peki, bu sihir gibi görünen olgu tam olarak nedir?

Süperiletkenlik, bir malzemenin sıfır elektriksel dirence sahip olma durumudur. Bu, malzemenin hiçbir enerji kaybı olmadan elektrik akımı taşıyabileceği anlamına gelir. Ancak bu tek başına süperiletkenliğin mucizesi değil. Süperiletkenler aynı zamanda “Meissner etkisi” olarak bilinen bir fenomeni sergilerler. Bu etki sayesinde, süperiletken bir madde soğutulduğunda, yüzeyindeki manyetik alanları dışarı atar. Bu, süperiletkenin üzerindeki bir mıknatısın havada asılı kalmasını sağlar. İşte bu, videolarda gördüğümüz o büyülü havada asılı durma hali.

Ancak, bu olayın ardında yatan fiziksel prensipler, basit bir mıknatısla havada durma hilesinden çok daha derindir. Süperiletkenlik, kuantum mekaniğinin temel prensiplerine dayanır ve bu nedenle, bu olağanüstü fenomeni tam olarak anlamak için atomik ve subatomik seviyede neler olduğunu incelememiz gerekir.

Süperiletkenlik Nedir? – Havada Duran Malzemeler yazısına devam et
Yazıyı Paylaş

Isıl İşlemlerin Tarihi

Yazıyı Paylaş

İnsanlar ısıl işlemlerini binlerce yıldan beri uygulamışlardır. Arkeolojik kazı çalışmaları ısıl işlem yöntemleri hakkında bilgi edinmemizi sağlamıştır. Taş devrinden bronz çağına geçişte insanlar altın ve bakırı taştan yapılmış çekiçlerle döverek metalik araç gereçler yaptılar.

İlk insanlar, bıçakların inceltilmesi, ok başlıkların sivriltilmesi gibi soğuk şekillendirme olgusuyla karşılaşmışlardır. Demircinin metale yeniden şekil verebilmesi için soğuk dövülmüş bakır gereci ısıtması, yani yeniden kristalleştirme tavlaması yapması gerekmiştir. Bununla ilgili ilk güvenilir kaynaklar MÖ. onbeşbin yılın sonlarına aittir. Güney Türkmenistan’da Eneolithik çağa ait kazılardan çıkan gereçlerde bu sonuca varılmıştır. Yine M.Ö. 2000 yıllarına ait kazılarda bol miktarda tabak ve sahan yapımında kullanılan levhalara rastlanmıştır. Bakırı döverek levha haline getirmek için yeniden kristalleşme tavlaması uygulaması yapmak zorunludur. Bunun için, yeniden kristalleştirme tavlaması başvurulan ilk ısıl işlem yöntemidir.

İlk demir doğrudan cevherden “Bloomery Proses” ile elde edildi. Bu yöntemle elde edilen demirin karbon oranı çok düşüktü. Dolayısıyla demirden yapılmış silahlar sertleştirilemiyordu. Daha sonra, sıcak dövme işleminden önce meşe kömürü içinde ısıtılmış ve sonra su da soğutulmuş silahların daha iyi netice verdiği bulundu. Böylece meşe kömürünün demirin karbon oranını arttırdığı, bir çeşit karbürleme yaptığı görüldü. Demirin üretimi ve buna bağlı olarak karbürleme ve su verme işlemleri insanlık tarihinin en büyük başarılarından biridir.

Çeliğe su vererek sertleştirme işlemi eski Grek ve Romalılardan beri başarı ile uygulanmıştır. Orta çağlarda ısıl işlem yöntemleri çok çeşitliydi. Bunlar değişik sıvı ortamlarda su verme, basınçlı hava ile sertleştirme; düşük, orta ve yüksek-sıcaklıklarda menevişleme, karbürleme, karbonsuzlaşmaya karşı çeliğin korunması, yeniden kristalleştirme tavlaması vb.di.

Işıl işlemlerde ilk bilimsel çalışmalar

10. ve 15.yüzyıllara ait yüzlerce buluntu üzerinde mikroyapı çalışmaları, x-ışını analizleri mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. Mühendislik alanındaki gelişmeler, ısıl işlemi bir sanat eseri olmaktan çıkarıp bir bilim olmasını sağlamıştır. 1868 yılında Dmitry K. Chernov (1839-1921), Rus İmparatorluk Bilimler Akademisinin bir oturumunda, çeliğin iç yapısı ve su verildiğinde neden sertleştiği hakkında bir tez sunmuştur. Bu tezinde Chernov, içinde önemli bir miktarda karbon
olmadıkça ve belirli bir kritik sıcaklığın üzerine çıkmadıkça su verme yoluyla çeliğin sertleştirilemiyeceğini gösterdi.

Metalografi alanındaki yeni buluşlar sayesinde çelik, alüminyum diğer metal alaşımlarındaki dönüşümleri basit ve dakik olarak incelemek mümkün olmuştur. 1890-1920 yılları arasındaki 30 yıl içinde, bu devreden önceki 200 yılda elde edilen gelişmeden daha fazla ilerleme elde edilmiştir. Bu zaman zarfında büyük hacimlerde araştırma eseri hazırlanmış ve binlerce sayfalık araştırma etüdü basılıp yayınlanmıştır. Bu çalışmalar bize metal ve alaşımlarının denge diyagramını, yapılarını ve bunların ısınıp soğumaları esnasındaki olayları kesin ve detaylı bilgiler halinde elde etmemizi sağlamıştır.

Kaynak: Feryal MERSİN HARMAN – YÜKSEK LİSANS TEZİ


Yazıyı Paylaş

Metalik Malzemelerin Darbe Deneyleri

Yazıyı Paylaş

Ani darbelere karşı dayanımı yüksek olan malzeme seçimi için, malzemenin kopmaya karşı olan direnci darbe testi ile ölçülmelidir. Malzemenin ani darbelere karşı dayanımı tokluğu ile yakından ilişkilidir. Tokluk bir malzemeyi kırmak için gerekli enerji miktarıdır. Darbe deneyi süresince malzeme tarafından soğurulan enerji, malzemenin dayanımının ve tokluğunun bir ölçüsüdür.

Uygulama yerine ve kullanım amacına göre malzemenin maruz kalabileceği darbeler çok farklı şekillerdedir. Buna karşın darbeye karşı olan cevap malzeme tarafından belirlenir. Metal ve metal alaşımlarının darbeye karşı cevabı; elastik uzama ve plastik şekil değiştirme şeklinde meydana gelir. Darbe hasarı çarpma yüzeyinde başladığı anda kolay bir şekilde tespit edilir.

Metalik Malzemelerin Darbe Deneyleri yazısına devam et
Yazıyı Paylaş

Kristal Kafeslerde Düzlem Çizmek

Yazıyı Paylaş

“Kristal kafesler” veya “kristal yapılar” dediğimizde, maddenin atomlarının, iyonlarının ya da moleküllerinin üç boyutlu uzayda nasıl düzenli bir şekilde yerleştiğini ifade ederiz. Maddeyi oluşturan bu parçacıkların arasındaki tekrarlanan düzenli yapıya “kristal kafes” denir.

Kristal Kafeslerde Düzlemler (ya da daha yaygın ismiyle Miller İndisleri) kristal yapılarının belirli yüzeylerini ya da düzlemlerini tanımlamak için kullanılır. Özellikle katı hal fiziği ve malzeme bilimi alanında bu düzlemler büyük önem taşır. Miller İndisleri, kristalografik düzlemlerin oryantasyonunu belirtmek için bir notasyon sistemidir.

Miller İndisleri ve Düzlem Çizim Programı

Simülasyon miller düzlemlerini kafes yapısı üzerinde çizimi yapar. Bir kafes düzlemi çizmek için miller indislerini girin. Numaralar noktalı virgül (;) ile ayrılmalıdır. Miller indisleri -6 ve 6 arasında olmalıdır.


Simülasyonun çalışması için cihazınızda Adobe Flash Player yüklü olmalıdır. Bu nedenle bazı mobil cihazlarda kristal kafeslerde düzlem çizici çalışmayabilir. Lütfen bilgisayardan deneyin.

Kristal Kafes Düzlemlerinin Önemi

Miller İndisleri, kristalografik düzlemlerin oryantasyonunu belirtmek için kullanıldığında, birçok temel ve pratik uygulama alanında büyük öneme sahiptir. İşte bu önemin bazı detayları:

  1. Fiziksel ve Kimyasal Özellikler: Kristal malzemelerin belirli yüzeyleri veya düzlemleri, belirli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olabilir. Örneğin, bir metalin belirli bir kristalografik yüzeyi diğer yüzeylerine göre daha reaktif olabilir veya iletkenlik gibi bazı fiziksel özellikler açısından farklılık gösterebilir.
  2. Malzeme İşleme: Malzemenin belirli bir kristalografik yüzeyi boyunca kesilmesi veya işlenmesi, malzemenin davranışını etkileyebilir. Bu, özellikle yarı iletken üretiminde veya metallerin işlenmesinde önemlidir.
  3. Mekanik Özellikler: Bazı kristal yüzeyleri veya düzlemleri, malzemenin diğer yüzeylerine göre daha mukavemetli veya daha kırılgan olabilir. Örneğin, belirli bir kristalografik yönde gerçekleşen kayma, malzemenin plastik deformasyonunu etkileyebilir.
  4. Yüzey Bilimi ve Kataliz: Birçok katalitik reaksiyon, malzemenin yüzeyinde gerçekleşir. Bu yüzden katalizörlerin yüzey özelliklerini tanımlamak ve kontrol etmek için Miller İndisleri kullanılır.
  5. Kristal Büyüme: Kristallerin nasıl büyüdüğünü anlamak için, büyümenin hangi kristalografik yüzey boyunca gerçekleştiğini bilmek önemlidir. Bu, yarı iletkenlerin ve diğer malzemelerin üretiminde kritiktir.
  6. Elektron Mikroskopisi: Elektron mikroskopisi sırasında, bir malzemenin kristalografik yönelimi hakkında bilgi almak için Miller İndisleri’ne başvurulabilir.

Bu ve benzeri nedenlerle, malzeme bilimi, katı hal fiziği, kimya, metalurji ve diğer birçok alanda Miller İndisleri’ne başvurulur. Bu notasyon, bir malzemenin belirli kristalografik yüzeylerinin veya düzlemlerinin özelliklerini anlamada ve bu özellikleri kontrol etmede kritik bir araç olarak kabul edilir.

Miller İndislerinin Çizimi

Miller İndisleri’nin belirlenmesi için aşağıdaki adımları takip edebilirsiniz:

  1. Orijinden geçen kristalografik düzlemi seçin.
  2. Bu düzlemin a, b ve c örgü parametreleri ile kesiştiği noktaları belirleyin. (Bazı durumlarda kesişim sonsuza kadar gidebilir ve bu durumda kesişim değeri olarak “sonsuz” alınır.)
  3. Bu kesişim noktalarının tersini alın.
  4. Elde edilen değerleri en küçük tam sayılara dönüştürün (örneğin, 1/2, 1/2, 1 için 2 ile çarpın ve 2, 2, 1 elde edin).
  5. Elde edilen bu tam sayıları köşeli parantez içerisinde belirtin, örneğin: (2, 2, 1).

Bu yöntemle belirlenen Miller İndisleri, kristalografik düzlemlerin oryantasyonunu belirtmek için yaygın olarak kullanılır.

Özetle, Miller İndisleri, kristal kafeslerdeki düzlemleri tanımlama, bu düzlemlerin özelliklerini inceleme ve malzeme bilimi veya fizik alanında çeşitli uygulamalar için bu düzlemleri kullanma konularında temel bir araçtır.

Kristal yapılarda düzlemler

Yazıyı Paylaş

İnvar Alaşımı

Yazıyı Paylaş

İnvar, Demir-Nikel36 alaşımının genel ticari adıdır. Bu isim değişmez anlamına gelen ‘invariable’ kelimesinin kısaltmasıdır. Isı altında herhangi bir uzama yada kısalma göstermez.

İnvar FeNi36 alaşımı

İsviçreli bilim adamı Charles Édouard Guillaume tarafından 1896 yılında keşfedilmiştir. Bu buluş 1920 yılından Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülmüştür.

Sıfır Isıl Genleşme

Bu alaşım %64 demir ve %36 Nikel içerir. İnvar’ın en önemli özelliği ısıl genleşme katsayısının sıfıra yakın olmasıdır. Böylece sıcaklığa maruz kaldıklarında şekil değişimine uğramazlar. İnvar yüksek boyut hassasiyeti gerektiren uygulamalarda sıkça tercih edilir. Örneğin bilimsel araştırmalarda kullanılan test cihazları, saatler, deprem ölçüm cihazları gibi.

İnvar’ın ısıl genleşme katsayısı stardart bir karbon çeliğinin 10’da 1i kadardır.(200 C dereceye kadar) Spesifik olarak İnvar 1.2 × 10−6 K−1 ısıl genleşme katsayısına sahipken sıradan bir çelikğin ısıl genleşme katsayısı 11-15 × 10−6 K−1 dır.

İnvar alaşımının Nikel yüzdesine bağlı olarak değişen ısıl genleşme katsayısı
Yazıyı Paylaş

Cam elyaflar/fiberler

Yazıyı Paylaş

Cam elyaflar, sıradan bir şişe camından yüksek saflıktaki kuartz camına kadar pek çok tipte imal edilirler. Cam amorf bir malzemedir ve polimerik yapıdadır. Üç boyutlu moleküler yapıda, bir silisyum atomu dört oksijen atomu ile çevrilmiştir. Silisyum metalik olmayan hafif bir malzemedir, doğada genellikle oksijenle birlikte silis (SiO2) şeklinde bulunur. Cam eldesi için silis kumu, katkı malzemeleri ile birlikte kuru halde iken 1260 °C civarına ısıtılır ve soğumaya bırakıldığında sert bir yapı elde edilir.

E-cam elyaf

Cam Elyafların Özellikleri

Cam elyaflar/fiberler yazısına devam et
Yazıyı Paylaş

Tahribatsız Muayene

Yazıyı Paylaş

Tahribatsız muayene, malzemelerin tahrip edilmeden muayene işlemlerine denir. Limit dizaynlarında kusursuzluk, hatayı önceden tespit etmek, masrafları minimuma indirip olası kazaları önlemek ve ya sürekli çalışan bir sistemin durmamasını sağlamak açısından büyük önem arz eder. Endüstride en çok kullanılan tahribatsız muayene yöntemleri:

Tahribatsız Muayene yazısına devam et
Yazıyı Paylaş

Isıl İşlem Nedir? Neden Yapılır

Yazıyı Paylaş

Malzeme bilimi için son derece önemli ve vazgeçilmez bir seçenek olan ısıl işlemi ele alacağız. Başta çelikler olmaz üzere alüminyum alaşımların bir çoğuna ve çeşitli metallere uygulanarak malzemelerin mikroyapısı, fiziksel ve mekanik özellikleri değiştirilebilir.

ısıl-islem

ISIL İŞLEM NEDİR?

Metal metal bir parçanın özelliklerinde belirgin bir değişiklik sağlamak amacıyla metal veya alaşımların katı halde ısıtılıp soğutulması işlemlerine “ısıl işlem” denir. Isıl işlem istenen değişikliklerin yanı sıra istenmeyen değişiklikler de yaratabilir.Özel olarak yapılabileceği gibi başka bir işlemin sonucu olarakta ortaya çıkabilir.

ÇELİĞE NEDEN ISIL İŞLEM YAPILIR?

  • Aşınma dayanımını arttırmak için.
  • Mekanik özelliklerini iyileştirmek için(tokluk,çekme ve akma dayanımı).
  • Sünekliğini geliştirmek ve yumuşatmak için.
  • Kaba tane yapısını inceltmek için.

NE ZAMAN YAPILIR?

  • Çeliğe yapılan ilk işlem olabilir. Örneğin,işlenebilirliği geliştirmek için.
  • Bir parçanın imalat sırasında ısıl işlem görmesi gerekebilir. Örneğin soğuk şekillendirme sırasında parçanın tekrar şekil verilebilmesi için yumuşatılması gerekebilir.
  • Aşınma dayanımı elde etmek için en son işlem olarak yapılabilir. Örneğin saban demiri(pulluk kulağı).

NASIL YAPILIR?

  • Değişik mikro yapılar elde etmek amacı ile allotropik dönüşümlerden yararlanılarak.
  • Bu mikro yapıların oluşumu öncelikle soğuma hızına, ya da daha teknik bir ifade ile, zaman-sıcaklık ilişkisine bağlıdır.
  • Soğuk işlem görmüş düşük karbonlu bir çeliğin yapısını yeniden kristalleştirme işlemi, allotropik dönüşüme bağımlı değildir.

Uygun bir ısıl işlem, hassas zaman ve sıcaklık kontrolü gerektirir. Çoğu ısıl işlem parçanın belli bir dereceye kadar ısıtılmasıyla başlar. Buradaki amaç malzemede faz dönüşümünü sağlamaktır. Sıcaklıktan gelen enerji kristal yapıdaki faz dönüşümü için harcanır. Sıcaklıktan ziyade, bu sıcaklıkta bekleme süresi önem taşır. Eğer kısa süre beklenirse faz dönüşümü tamamlanmaz, çok uzun süre beklenirse kristal yapıda tane büyümesi oluşur ve büyük taneler mekanik sertlik ve çekme dayanımı gibi özellikleri düşürür. Bu nedenle parça boyutlarına bağlı olarak optimum süre hesaplanmalı ve test edilmelidir.

Malzemenin mekanik özelliklerinin nasıl değiştiğini öğrenmek için genellikle jominy sertleşebilirlik deneyi kullanılır.

MALZEME – TASARIM – ISIL İŞLEM İLİŞKİLERİ

Pratikte sık sık karşılaşılabilen yetersiz sertlik, yetersiz mukavemet değerleri veya çatlak vb. sorunlar, üretim birimleri arsında çözümü zor tartışmalara neden olur ve hata, genellikle ısıl işlem bölümüne yüklenir. Aslında, amaçlar doğrultusunda, hatasız parçalar üretmek için dikkat edilmesi gereken bir çok nokta vardır. Örneğin, malzeme seçimi, tasarımı, taşlama ilk akla gelen önemli faktörlerdir.

Yazıyı Paylaş
Bir taramalı Elektron Mikroskobu resmi

Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)

Yazıyı Paylaş

Taramalı Elektron Mikroskobu Nedir, Çalışma Presibi, Kullanım Alanları ve Elektron Demeti – Numune Etkileşimi ve Sonuçları

İnsan gözünün çok ince ayrıntıları görebilme olanağı sınırlıdır. Bu nedenle görüntü iletimini sağlayan ışık yollarının merceklerle değiştirilerek, daha küçük ayrıntıların görülebilmesine olanak sağlayan optik cihazlar geliştirilmiştir. Ancak bu cihazlar, gerek büyütme miktarlarının sınırlı olusu gerekse elde edilen görüntü üzerinde işlem yapma imkânının olmayışı nedeniyle araştırmacıları bu temel üzerinde yeni sistemler geliştirmeye itmiştir. Elektronik ve optik sistemlerin birlikte kullanımı ile yüksek büyütmelerde üzerinde işlem ve analizler yapılabilen görüntülerin elde edildiği cihazlar geliştirilmiştir.

Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) Nedir?

Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) yazısına devam et
Yazıyı Paylaş