Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/4896
Browse
Recent Submissions
Item Citation Count: Özkan, Merve (2023). Production and characterization of Ti-based MXene alloys / Titanyum esaslı MXene alaşımlarının üretimi ve karakterizasyonu. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Ankara: Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.Production and characterization of Ti-based MXene alloys(2023) Özkan, Merve; Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim DalıBu çalışmada Ti3AlC2 MAX ve Ti3C2Tx MXene alaşım tozlarının sentezlenmesi ile birlikte biyomedikal uygulamalar için gözenekli yapıda Ti3AlC2 MAX ve Ti3C2Tx MXene alaşımlarının üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. İlk olarak toz metalurjisi ile üretilen Ti3AlC2 MAX alaşımlarından öğütme ve eleme yöntemi ile toz elde edilmiş, ardından hem ticari, hem de çalışmada üretilen MAX tozları kullanılarak kimyasal dağlama yöntemi ile Ti3C2Tx MXene alaşım tozları sentezlenmiştir. Yapay vücut sıvısı kullanılarak apatit oluşumunu araştırmak için yaklaşık % 45 gözeneğe sahip MAX alaşım köpükleri boşluk yapıcı metodla MAX alaşım tozları kullanılarak üretilmiştir. MXene alaşım köpükleri ise üretilen MAX alaşım köpüklerinin kimyasal dağlanması ile elde edilmiştir. MAX tozundan üretilmiş olan MXene tozları ise ağırlıkça % 1, 5 ve 10 oranlarında polivinil alkol ile karıştırılarak tozun antibakteriyel özellikleri belirlenmiştir. 1400 oC sıcaklıkta sinterleme sonucu öğütme ile üretilen Ti3AlC2 MAX tozlarında Ti3AlC2 fazı ile ticari tozların aksine çok az miktarda TiC fazına rastlanmıştır. HF asit ile dağlanma işlemi ticari ve laboratuvar üretimi MAX tozlarının ortalama tane büyüklüğünü düşürmüştür. Al elementinin dağlanması sonucu ticari MAX tozlarından katmanlı MXene tozları sentezlenmiş, fakat laboratuvar üretimi MAX tozlarında bu yapılara rastlanmamıştır. İnce MXene katmanları oluşturmak için uygulanan ultrasonik işlem ise tozların oksitlenmesine neden olmuştur. MXene katkılanarak üretilmiş polivinil alkol esaslı kompozitlerle yapılan testlerde MXene miktarının artışıyla kompozitin Escherichia coli gram negatif bakterisine karşı antibakteriyel özelliğinin arttığı gözlemlenmiştir. Diğer taraftan MXene alaşım köpüklerinin 25 gün sonunda dahi apatit oluşumuna olanak sağlamadığı tespit edilmiştir. MAX alaşım köpüklerinin ise 15 gün sonunda apatit oluşumuna olanak sağladığı ve kemik grefti uygulamalarında aday malzeme olarak değerlendirilebileceği görülmüştür.Item Citation Count: Orhun, Ogan Tanıl (2022). Functionally graded silicon nitride (Si3N4) production for biomedical applications / Biyomedikal uygulamalar için fonksiyonel olarak derecelendirilmiş silisyum nitrür (Si3N4) üretimi. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Ankara: Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.Functionally graded silicon nitride (Si3N4) production for biomedical applications(2022) Orhun, Ogan Tanıl; Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim DalıBu tez, Si3N4 malzemelerinin biyo özelliklerine ve kademeli olarak üretimine odaklanmıştır. Üretilen numuneler, çok yoğun bölgeden az yoğun bölgeye üç kademeli olarak farklılaştırılmıştır. Bu yapı şekli ile elde edilmesi tasarlanılan numuneler taban kısmında yüksek mekanik özellikleri karşılaması için yüksek yoğunluk ve yüzey kısmında cell penetrationı arttırabilmek adına gözenek oluşturularak düşük yoğunlukta elde edilmiştir. Orta katmanda ise smooth transition bölgesi bulundurularak iki farklı katman arasındaki uyumun yüksek olması hedeflenmiştir. Bu FDM mikroyapı tasarımı , hem Si3N4 ün yüksek biouyumluluğunu, hemde mekanik mukavemetini tek bir bulk malzeme üzerinde taşıması sebebi ile önem taşımaktadıt. Si3N4 üzerinde yapılan çalışmalar neticesinde birçok farklı kullanım amacının yanı sıra implant uygulamalarında da çok önemli bir malzeme adayı olduğunu göstermektedir . Numuneler, saf alfa Si3N4 tozunun, sinterleme ilavesi olarak Y2O3 ve gözenek yapıcı malzeme olarak da carbimid ve irmik kullanılmasıyla hazırlanmış, eksenel presle şekillendirilmiştir. Numuneler GPS fırını kullanılarak farklı sıcaklıklarda sinterlenmiştir. Derecelendirme bileşiminin her katmanı için XRD analizi ile faz karakterizasyonu yapılmıştır.Item Citation Count: Çerçi, Hüseyin Basri (2022). Development and sythesis of magnetic high entropy alloys / Manyetik yüksek entropili alaşımların geliştirilmesi ve üretilmesi. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Ankara: Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.Development and sythesis of magnetic high entropy alloys(2022) Çerçi, Hüseyin Basri; Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim DalıYüksek Entropili Alaşımlar (YEAlar), üstün ve etkileyici mekanik, fiziksel, elektriksel ve manyetik özellikleri nedeniyle özellikle havacılık ve savunma sanayileri için benzersiz ve yeni gelişmiş metalik alaşım sistemleridir. Bu tez, manyetik HEA'ların sentezi ve geliştirilmesine ve işlem görmemiş ve izotermal iyileştirme koşullarında ısıl işleme tabi tutulmuş Fe-Co-Ni-Al-X (X= Ti, V, Nb) alaşım sistemlerinin manyetik özelliklerinin, faz oluşum mekanizmalarının, termal kararlılığının ve mekanik özelliklerinin araştırılmasına odaklanmaktadır. Alaşımlar öncelikle termodinamik veri hesaplamalarına dayanarak tasarlanmış ve daha sonra tasarlanan alaşımlar yüksek saflıkta elementler kullanılarak vakumlu ark eritici ile üretilmiştir. Yüksek entropili alaşımlar, X-ışını kırınımı (XRD), optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı spektroskopi (EDS), titreşimli numune manyetometresi (VSM) ve sertlik test cihazı kullanılarak karakterize edilmiştir. Sonuçları, bileşen elementlerin Fe-Co-Ni-Al-X (X: Ti, V, Nb) alaşım sistemlerinin faz oluşumu, manyetik ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisini göstermektedir. Co konsantrasyonundaki artışın manyetik doygunluğu arttırdığı ve zorlayıcı kuvveti azalttığı bulunmuştur. Öte yandan, Cu ve Ti'nin zorlayıcı kuvveti azaltmada çok az etkisi vardır. İzotermal tavlama işlemlerinin, alaşımların manyetik özelliklerini iyileştirdiği ortaya çıkmıştır. 928 K'de 24 saat izotermal tavlanmış olan alaşımlar, döküm sonrası ve 928 K'de 3 saat izotermal tavlanmış durumlarına kıyasla faz dönüşümleri göstermektedir. Vickers mikrosertlik analizi, tüm döküm alaşımlar için benzer değerler sunmuştur. Tüm alaşımların 3 saat izotermal tavlama ile sertlik değerlerinin arttığı, ancak 24 saat izotermal tavlama için önemli bir değişiklik olmadığı görülmüştür. Analiz, Ti, V ve Nb'nin Fe-Co-Ni-Al-X (X: Ti, V, Nb) alaşım sistemlerinin mikroyapısı ve manyetik özellikleri üzerindeki etkisini ortaya koymaktadır. Ti ilavesi, alaşımların manyetik özelliklerini geliştirmektedir. V ve Nb ilaveleri alaşımların mikro yapısını etkileyerek faz geçişlerine neden olurken, V ve Nb ilavelerinin alaşımların manyetik özelliklerini olumsuz yönde etkilediği sonucuna varılmıştır.Item Citation Count: Mutlu, Ege (2021). A design tool for inertial microfluidics-based microchips / Ataletsel mikroakışkan çipler için bir tasarım aracı. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Ankara: Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.A design tool for inertial microfluidics-based microchips(2021) Mutlu, Ege; Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Bilim DalıSıvı biyopsi konseptinin temelini oluşturan hücre ayırma operasyonlarında mikroakışkan sistemler sıklıkla tercih edilmektedir. Hücre ayırma işlemleri, farklı kuvvetler uygulanarak ve hücrelerin farklı özelliklerinden yararlanılarak yapılabilir. Bunlar dielektroforetik, manyetik, akustik, optoforetik ve atalet kuvvetleridir. Bu kuvvetlerden yararlanmak ve bu kuvvetlerin yardımıyla hücreleri manipüle etmek için mikroakışkan kanalların hassas bir şekilde tasarlanması gerekir. Tasarımların çalışıp çalışmadığı deneysel testler veya sayısal modelleme programları yardımıyla öğrenilebilir. Deneysel olarak test etmek için mikroakışkan sistemi kurmak ve mikroakışkan çipi imal etmek gerekir. Bu son derece zaman alıcı bir süreçtir. Sayısal modelleme programlarının önemi burada ortaya çıkmaktadır. Sayısal modelleme programları kullanılarak mikroakışkan çip üretimine gerek kalmadan birden fazla tasarımı farklı koşul ve parametrelerle test etmek mümkündür. Sayısal modelleme programları mikroakışkan çip tasarımı için çok önemli bir alternatif olmasına rağmen, bu programların birkaç sınırlaması vardır. Öncelikle bu programlar yüksek işlemci frekansı kullanan programlardır ve verimli modelleme için yüksek özellikli bir bilgisayara ihtiyaç vardır. Bu tür bir bilgisayar ciddi bir maliyetle gelir. Ayrıca bu programlar kendi içinde fiyatları yüksek olan programlardır. Fiyatların yüksek olması bu programları kolay erişilebilir araçlar olmaktan çıkarıyor. Son olarak ve en önemlisi, bu programları kullanmak ciddi yazılım becerileri, teorik altyapı ve sonuçlardaki mantıksızlığı sezme yeteneği gerektirir. Bu çalışmada, spiral şekilli mikrokanallı mikroakışkan çip için bir tasarım aracı. Spiral mikrokanal şeklindeki mikroçipler, boyuta dayalı hücre ayırma gerçekleştirmek için atalet kuvvetlerinden yararlanır ve hücre ayırma uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Bu aracın sayısal modelleme programlarından farklı olarak, kullanıcılara geri bildirim verebilen, erişimi kolay, kullanımı kolay bir araç olması hedeflenmiştir. Tasarım aracı, kullanıcı tarafından tasarlanmış spiral mikrokanalda farklı boyutlardaki hücrelerin yanal konumlarını hesaplamak için spiral mikroakışkan kanallarla hücre ayırma çalışmalarından elde edilen verileri kullanır. Tasarım aracını kullanabilmek için, kullanıcının hedeflenen hücreler arası mesafe için birkaç parametreye ve ilk tahminlere sahip olması gerekir. Araç, parametre tahminlerini kullanarak hücreler arasındaki mesafeyi hesaplar ve hedeflenen mesafeyi karşılayıp karşılamadığını kontrol eder. Hedefe ulaşılırsa araç durur. ancak hedefe ulaşılmazsa araç daha yüksek akış değerleri deneyecek, hedefe ulaşmak için gerekli akış değerini bulacak ve kullanıcıya geri bildirimde bulunacaktır. Tasarım aracının etkinliğini görmek için farklı boyutlarda, eğrilik yarıçaplarında spiral mikro kanallar kullanılmış ve kanallar 3 farklı akış hızında test edilmiştir. Deneylerde, farklı boyutlardaki hücreleri temsil etmek için 2 farklı boyutta polistiren mikro boncuk kullanılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçların tekrarlanabilirliği kontrol edilmiş ve sonuçlar tasarım aracından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar, deneysel sonuçlar ile tasarım aracından elde edilen sonuçlar arasında ~%10'luk bir fark ortaya çıkardı. Tasarım aracının kullandığı veri miktarının arttırılması ve aracın kullandığı hesaplama yöntemlerinin değiştirilmesi daha doğru sonuçlar verebilmek için ileriye dönük bir çalışma olarak değerlendirilebilir.Item Citation Count: Ayrenk, Ayberk (2020). Synthesis and development of refractory high entropy alloys / Refrakter yüksek entropili alaşımların sentezi ve geliştirilmesi. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Ankara: Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.Synthesis and development of refractory high entropy alloys(2020) Ayrenk, Ayberk; Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim DalıYüksek entropili alaşımlar (YEA'lar), uzay ve havacılık, nükleer ve kimyasal proses endüstrilerinde yüksek sıcaklıklı uygulamalarda, ilgi çeken özelliklerinden ötürü yeni metalik alaşım sistemleri olarak görev görmektedir. Bu tez, refrakter yüksek entropili alaşımların sentezi ve geliştirilmesine, eşatomik olmayan Al-Co-Cr-Fe-(Ni-Nb-Ti) ve eşatomik Al-Hf-Mo-Nb-Ta-Ti-V alaşım sistemlerinin döküm ve izotermal tavlama koşulları altındaki faz kararlılıkları, mikroyapı değişimleri, yüksek sıcaklıklardaki davranışları ve mekanik özelliklerinin incelenmesine odaklanmaktadır. Alaşımlar önceden hesaplanan termodinamik verilere göre belirlendi. Alaşımlar yüksek saflıkta elementler kullanılarak vakumlu ark eritici ile üretildi. Yüksek entropili alaşım sistemleri X-ışını kırınımı (XRD), yerinde X-ışını kırınımı, optic mikroskop, geçişli electron mikroskobu, sertlik, basma ve çekme testleri ile incelenmiştir. Analizler, Al-Co-Cr-Fe-(Ni-Nb-Ti) alaşım sistemlerinde Nb ve Ti elementleri konstanrasyonlarına bağlı faz oluşumlarını ve mekanik özellik değişimlerini ortaya koymuştur. Vickers mikrosertlik testleri, Nb ve Ti eklemesiyle alaşımların sertliklerinde artış göstermektedir. Basma testlerinde döküm Al8Co30Cr18Fe9Ni31Nb4 ve Al8Co30Cr18Fe9Ni31Ti4 alaşımları sünek tipi kırılma tipi göstermiştir. Çekme testlerinde en yüksek tokluk değeri, dendrit matrisinde tetrataenite FeNi fazının dağılım gösterdiği döküm Al8Co30Cr18Fe9Ni31Ti4 alaşımı için, 844 MPa ile en yüksek çekme mukavemeti ve %29.76 ile en yüksek basınç kırılma gerilimi ile gözlemlenmiştir. B2/BCC çoklu fazına sahip Al-Hf-Mo-Nb-Ta-Ti-V alaşım sistemleri yüksek sıcaklıklarda kararlı bir faz yapısı ortaya koymuştur. Mikroyapı analizleri göstermektedir ki bu alaşımlar yüksek sıcaklıklı uygulamalar için iyi refrakter YEA adaylarıdır.