Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Doktora Programı
Ders Listesi
Soy ve Nadir Metaller Metalurjisi
Production of Refractory Metals
Katılaşma
Deneysel Tasarım
Nanomalzemelerin Üretim Süreçleri
Advanced Characterization Techniques
Uzmanlık Alan Dersi
Eutectic Solidification
Equilibria in Hydrometallurgical Systems
Yüksek Sıcaklık Dengeleri
Yüksek Sıcaklıkta Deformasyon
Principles of Tribology
Kinetik
Zırh Teknolojileri
Uzmanlık Alan Dersi
Ders İçerikleri
Soy ve Nadir Metaller Metalurjisi
Giriş, Tarihsel gelişim, Tanımlar, Standartlar, Soy metallerin ve Ru, Rh, Pd, Os, Ir ve Pt gibi platin grubu metallerin fiziksel ve kimyasal ve mekanik özellikleri, önemli alaşımları, kullanım alanları, Birincil kaynaklardan üretim teknolojileri, İkincil kaynaklardan üretim ve geri kazanım teknolojileri, Ayırma ve rafinasyon yöntemleri (klasik ve modern teknikler), Kaplama sanayinde Au, Ag ve Pt grubu metallerin kullanımı, Kaplama sanayi atık çözeltilerinden soy metallerin geri kazanım, Soy ve Pt grubu metallerin analiz teknikleri, Analiz problemleri ve pratik çözümler.
Production of Refractory Metals (Refrakter Metallerin Üretimi)
Refrakter alaşım elementlerinin üretim tekniklerinin kimyasal ve fiziksel temelleri, Karbotermik ve Metalotermik redüksiyon reaksiyonları,
Hammaddeler; Cevher, Konsantre, Curuf, Atık ve Geri dönüş malzemeleri,
Üretim Araç ve Gereçleri; Yüksek Fırın, Metalotermik Proses, Elektrotermik Proses, Refrakterler, Elektrotlar, Vakum Prosesleri, Elektroliz Prosesleri,
Krom ve alaşımlarının üretimi, Tungsten ve alaşımlarının üretimi, Titanyum ve alaşımlarının üretimi, Molibden ve alaşımlarının üretimi, Vanadyum ve alaşımlarının üretimi, Bor ve alaşımlarının üretimi, Niyobyum ve alaşımlarının üretimi, Zirkonyum ve alaşımlarının üretimi, Tantal ve Hafniyum.
Katılaşma
- Katılaşmada ısı çıkışı, katılaşmayla oluşan mikroyapılar, çözünen element dağılımı.
- Katı-Sıvı arayüzeyinde atom transferi.
- Katı-Sıvı arayüzeyinin morfolojik kararsızlığı.
- Dendritlerin morfolojisi ve kristalografisi, iğne şekilli kristal ucundaki yayınma alanı.
- Yönlenerek ve eş-eksenli katılaşmada dendritlerarası mesafe.
- Düzenli ve düzensiz ötektikler, eşli büyüme.
- Dendritlerin ve ötektiklerin yarışmalı büyümesi, peritektik büyüme.
- Yönlenerek katılaşmada kütle dengesi, mikrosegregasyon.
- Hızlı katılaştırma.
- Hızlı katılaşmanın termodinamiği
- Yarıyıliçi sınavı
- Yarıyıliçi sınavı
- Ötektiklerin hızlı katılaştırılması
- Elektronik (manyetik, optik ve fotovoltaik )kristaller
Deneysel Tasarım
Doğa kendine açıkça ve doğru olarak sorulan sorulara karşı daima açık yanıtlar verir. Deney mühendisin doğaya sorusudur. Sorunun şekli ve deneyin düzeneği yetenek ve deha işi olup sorunun doğayı karanlık kehanet kararlarına yol açmayacak şekilde doğru yanıt vermeye yönlendirmesi gerekir. Olgun ve iyi gelişmiş bir mühendis uğraşı alanın tam anlamı ile tamamen çözülmemiş sorular olasılığının bilincindedir, bunun dışındaki konular çok düşük bir orandır ki bunlarda bilimin tamamen çözülmüş olarak kabul ettiği konulardır. Mühendis en önemli çalışmaların etkisini ancak yarım yamalak bilinen faktörlerle yürütür. Bu çalışmalarda bilgisi sınırlı olup kapasiteleri ön plana çıkar.Bugün için teknik deney yapmadan sonuca ulaşan hiçbir alan söz konusu değildir. Genelde deney Araştırma geliştirme ilişkili olarak düşünülmekle birlikte tüm alanlarda temel ve uygulamaya yönelik donanım işletimi üretim güvenilirlik kalite kontrol ve proses optimizasyonu çalışmalarını deneyler olmaksızın düşünmek olanaksızdır. Bu ders yüksek lisans veya doktora kademesi öğrencilerine bilimsel ve uygulamaları araştırmalarda en verimi deneylerle sonuca ulaşmaya ve deney sonuçlarını en doğru yorumlamaya olanak verecek deneysel tasarım tekniklerini aktarmayı hedeflemektedir.
Nanomalzemelerin Üretim Süreçleri
Giriş. Nanomalzemelerin üretim süreci: sol-jel yöntemi, jel şekillendirme. Nanomalzemelerin özellikleri: elektrik ve optik, süper iletkenlik, manyetik, mekanik özellikler. Nanomalzemelerin karakterizasyonu. Nanopartikül üretim yöntemleri. Partikül sentezi. Nanomalzemelerin uygulamaları. Özel nanomalzemeler: poroz silisyum nano yapılar, biyolojik nanomalzemeler
Advanced Characterization Techniques (İleri Karakterizasyon Teknikleri )
X-ışınları yöntemleri. Kristal yapı analizleri. Taramalı ve geçirimli Elektron Mikroskobisinin (SEM ve TEM) temel ilkeleri. Elektron difraksiyon paternleri ve tanımlanması. Gelişmiş TEM çalışma modları : Taramalı geçirimli elektron mikroskobisi (STEM), enerji dağılım spektroskobisi (TEM-EDS), yüksek çözünürlük elektron mikroskobisi. Gelişmiş TEM numune hazırlama teknikleri : Yüzey analiz yöntemlerinin ana ilkeleri : İyon-katı, X-ışınları-katı etkileşimleri. X-ışınları fotoelektron spektoskobisi (XPS), Auger elektron spektroskobisi (AES), Taramalı Auger elektron spektroskobisi (SAM), İkincil iyon kütle spektroskobisi (SIMS), Atomik kuvvet mikroskobisi (AFM) ve Taramalı tünel mikroskobisi (STM) ve malzeme bilimindeki uygulamaları
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm doktora öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
Eutectic Solidification (Ötektik Katılaşma)
- Kristal buyütme teknikleri
- Yönlendirerek katılaştırılmış(DS) ötektik mikroyapıların sınıflandırılması
- Kristal-sıvı arayüzeyinin atomsal yapısı ve kinetik aşırı soğuma
- Eşli büyümenin matematik analizi Eşli büyümenin matematik analizi (devamı)
- Kısmen eşli büyümenin matematik analizi
- Mikroyapı seçim diyagramları
- Eşli büyüme zonlarının matematik analizi
- Al-Si ötektik alaşımlarının mikroyapıları, modifikasyon ve kristalleşme mekanizmaları
- Fe-C ötektik alaşımlarının mikroyapıları ve kristalleşme mekanizmaları
- Yarıyıliçi sınavı
- Yarıyıliçi sınavı
- DC ötektiklerin elektronik özellikleri ve uygulamaları
- Ferromanyetik, optik ve fotovoltaik ötektikler
Equilibria in Hydrometallurgical Systems (Hidrometalurjik Sistemlerde Denge )
Hidrometalurjinin kapsamı, Çeşitli hidrometalurjik sistemlerden örnekler, Sulu çözeltilerin termodinamiği ve hidrometalurjik sistemlere uygulanması, Konsantrasyon, iyonik güç, aktivite, aktivite katsayısının tanımı ve hesaplanması, Hidrometalurjide reaksiyon türleri, Standart serbest enerji ve denge sabitinin sabit sıcaklık ve basınçta hesaplanması, Standart serbest enerji ve denge sabitinin yüksek sıcaklık ve basınçta hesaplanması, Çözelti pH sının ve potansiyelinin (Eh) hesaplanması, Eh-pH diyagramlarının (Pourbaix Diyagramları) oluşturulması ve çizimi, Me-H2O ve Me-S-C-N-H2O sistemlerine ilişkin Eh-pH diyagramı örnekleri (Cu-H2O, Zn-S-H2O, Au-CN-H2O, vs.) ve Hidrometalurjide uygulama alanları (örneğin, liç, çöktürme, elektroliz, vs.), Liç sistemlerinin mekanizması ve kinetiği, Reaksiyon hızının, reaksiyon sabitinin, aktivasyon enerjisinin ve difüzyon katsayısının hesaplanması, Çöktürme prosesleri, Çöktürme/elektroliz gibi değişik kimyasal ve elektrokimyasal metotlarla çözelti temizleme işlemleri, Ekstraksiyon prosesleri, Solvent ekstraksiyonun prensipleri, Dağılım katsayıları ve fraksiyonel ekstraksiyonun teorisi, İyon değişiminin kimyası.
Yüksek Sıcaklık Dengeleri
- Termodinamik ve Kimyasal Denge
- Standart Serbest Enerji Ve Denge Sabitinin Hesaplanması
- Termokimyasal Özelliklerin Değerlendirilmesi
- Çözelti Termodinamiğinin Matematiksel Tanımı
- Denge Hesaplamaları İçin Yöntemler
- Me-C-H-O-S-N Elementlerini İçeren Sistemler
- Sıvı Ve Katı Çözeltilerin Termodinamik Davranışları
- Çözeltilerde Aktivite Davranışının Matematiksel Korelasyonu
Yüksek Sıcaklıkta Deformasyon
Zamana bağlı deformasyon tipleri, sürünme tanımı ve sürünmeye etki eden faktörler, gerilme ve sıcaklığın sürünmeye etkisi, mikroyapının sürünmeye etkisi, sürünmede deformasyon mekanizmaları, deformasyon mekanizmaları haritaları, kırılma mekanizmaları haritaları. Statik ve dinamik toparlanma ve yeniden kristalleşme, sıcak işlem sırasında ve sonrasında toparlanma ve yeniden kristalleşme. Sıcak işlemin mekanik özelliklere etkisi. Termomekanik işlemler. Süperplastisite, süperplastik deformasyon türleri ve mekanizmaları, süperplastik şekillendirme yöntemleri. Nükleer malzemelerin sürünmesi, radyasyonun mekanik özelliklere etkisi, seramik ve polimer malzemelerin sürünme davranışları. Yüksek sıcaklık uygulamaları için malzeme seçimi.
Principles of Tribology
Katı yüzey karakterizasyonu, , Yüzey pürüzlülüğünün analizi, Yüzey pürüzlülüğü ölçümü, Katı yüzeylerin teması, Temas analizi, Katı-katı teması, Sürtünme kanunları, Arayüzede termal analiz ve sıcaklık ölçümü,Sıvı film yağlaması,, Sınır yağlama, Aşınma ve aşınma türleri, Aşınma deney yöntemleri, Micro/nanotriboloji, Tribolojik uygulamalar için kütlesel malzemeler, kaplamalar ve yüzey işlemleri.
Kinetik
Reaksiyon hızı, aktivasyon enerjisi, reaksiyonlarda hız eşitlikleri, heterojen reaksiyonların karakteristiği, reaksiyon ara yüzeylerinin doğası, hız eşitliğinin reaksiyonun gerçekleşme oranı terimi ile ifadesi, heterojen reaksiyonların tipleri, katı reaksiyon ürünlerinin doğası, sıcaklığın etkisi, etkili madde konsantrasyonunun etkisi. Oksitlenme, indirgenme, çekirdeklenme, kristalleşme, sinterlenme, faz dönüşümleri
Zırh Teknolojileri
Zırh malzemelerine giriş , Balistik testler , Balistik Penetrasyon Derinliği , V50 Balistik Koruma Limiti , Metal ve Metal Matriksli Kompozit Zırh Malzemeleri ve Değişik Mermilere karşı Balistik Özellikleri , Seramik ve Seramik Matrisli Kompozit Zırh malzemeleri ve değişik Mermilere Karşı Balistik Özellikleri, Organik ve Organik Matriksli Kompozit Zırh malzemeleri ve değişik mermilere karşı Balistik Özellikleri, Cam Malzemelerin değişik mermilere karşı Balisitik Özellikleri , Tehditlere karşı Zırh Tasarımı Çözümleri ve Modellendirilmesi
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm doktora öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
