Karbon katkılandırılmış nano bor ilaveli bi-2223 süperiletken yığın ve tellerin üretimi ve karakterizasyonu

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HAMİT ÖZTÜRK

Danışman: ALİ GENÇER

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında ilk olarak Bi-2223 faz stokiyometrisine uygun şekilde katıhal reaksiyon yöntemi ile BSCCO toz üretimi yapılmıştır. Elde edilen toz, kalıba dökülerek hidrolik pres yardımıyla preslenerek 1 gramlık yığın numune haline getirilmiştir. Toz haldeki BSCCO 1'er gramlık 4 farklı gruba ayrıldı. 1 gramlık tozlardan bir tanesine referans olarak kullanmak amacıyla katkılama yapılmamış, diğer üç toz malzemeye ise ağırlıkları oranına göre % 0,1; % 0,2; ve % 0,5 oranlarında karbon kaplı nano-bor (%2 C - %98 B) malzemesi ile katkılama yapılmıştır. Yığın haline getirilen numuneler toplamda 80 saat (40 + 40) ısıl işleme tabi tutulmuştur. Birinci ısıl işlem sonucunda ara öğütme ve tekrar presleme yapılmıştır. Yapılan katkılamanın, yapı içerisinde safsızlık oluşturarak akı çivileme mekanizması gibi davranıp kritik akımı artıracağı öngörülmüştür. Katkılama malzemesinin Bi-2223 malzemesi üzerine etkisi alınan Ac alınganlık, Manyetizasyon (M-H), Elektriksel Direnç (R-T), X Işını Difraksiyonu (XRD), Enerji dağılımlı spektroskopisi ve taramalı elekton mikroskop görüntüsü (SEM/EDS) ve sertlik ölçümleri ile incelendi ve öngörüldüğü şekilde malzemenin akım taşıma kapasitesini arttırdığı gerçekleştirilen ölçümler ile belirlenmiştir. İkinci olarak ise, BSCCO tel numune üretimi için kılıf malzemesi olarak farklı oranlarda Ag ve Ag-Cu alaşımı tüp borular kullanılmıştır. Kullanılan farklı kılıf malzemelerinin, tellere ait kritik akım yoğunluğu üzerine etkisi incelenmiştir. Tüp borulara doldurulmak amacıyla Bi-2223 faz stokiyometrisine uygun olacak şekilde katıhal reaksiyon metodu ile BSCCO toz üretilmiştir. Bu tozlar 5 farklı kılıf malzemelerine (Ag; %1Cu-%99Ag; %2Cu-%98Ag; %3Cu-%97Ag; %4Cu-%96Ag) dolduruldu (PIT-Powder in tube) ve çekilip uzatılarak tel haline getirildi. Bu teller 120 saat ısıl işleme tabi tutulmuştur. Üretilen tellerin Taramalı Elekton Mikroskop (SEM), Ac alınganlık ölçümleri ve Elektriksel Direnç (R-T) ölçümleri alındı. Alınan ölçümler sonucunda en iyi etkinin %1Cu-%99Ag kılıflı tele ait olduğu belirlenmiştir.