SİNTERLEME TEKNİĞİYLE ÜRETİLEN Ni3Al TABANLI SÜPERALAŞIMLARIN YAPISAL PARAMETRELERİNİN VE γ-IŞINI SOĞURMA YETENEKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERVE DURDAĞ

Danışman: Erdem Şakar

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Bu çalışmada Ni3Al alaşımına farklı kombinasyonlarda yapılacak ağır metal katkılamasının, bu alaşımın kristalografik, morfolojik ve gama-ışını soğurma yeteneklerini nasıl etkileyeceğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Bu çalışmada kullanılan alaşımlar toz metalurjisi-basamak sinterleme metodu kullanılarak üretilmiştir. Üretilen alaşımların karakterizasyonlarında XRD ve SEM analizlerinden faydalanılmıştır. Deneysel foton zırhlama parametreleri 133Ba radyoaktif kaynağından yayınlanan farklı foton enerjilerinde dar ışın geometrisi kullanılarak belirlenmiştir. Teorik foton zırhlama yetenekleri ise Phy-X/PSD (Photon Shielding and Dosimetry) yazılımıyla hesaplanmıştır. Bulgular: Ni3Al alaşımı için elde edilen XRD profili, üretilen alaşımın literatürle uyumlu bir şekilde polikristal yapıda olduğunu ortaya koymuştur. Bu alaşıma farklı kombinasyonlarda yapılan ağır metal katkılamasıyla elde edilen alaşımların da yine polikristal yapıda oldukları belirlenmiştir. SEM görüntülerinden, üretilen tüm alaşımların, sıkı paketlenmiş homojen bir dağılıma sahip oldukları ve herhangi bir topaklanmanın oluşmadığı tespit edilmiştir. Yine SEM analizlerinden, ağır metal katkılamasının, alaşımlarda beklendiği üzere γ'' faz oluşumunu desteklediği belirlenmiştir. Gama-ışını soğurma deneyleri, teorik hesaplamalarla yüksek dereceli bir uyuma sahiptir. Bu da hem alaşım üretiminin planlandığı şekilde yapıldığının hem de deneylerin doğru bir şekilde gerçekleştiğinin kanıtı olarak değerlendirilmiştir. Ni3Al yapısına ağır metal katkılaması ile çok daha iyi radyasyon soğurucu malzemelerin elde edildiği tespit edilmiştir. Sonuç: Yüksek sıcaklık uygulamalarında radyasyon güvenliğinin gerekli olduğu ortamlarda kullanılabileceği düşünülen ve kompozisyonları simülasyon programlarının öngörüleri doğrultusunda belirlenen 13 farklı Ni3Al tabanlı alaşım üretilmiştir. Bu alaşımların kristalografik, morfolojik ve gama-ışını soğurma yetenekleri belirlenmiştir. Üretilen alaşımların tek kristal olarak sentezlenebilmeleri durumunda, belirtilen alanlarda kullanılabilecek yeni tip süper-alaşımlar olabileceği düşünülmektedir.