Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Yüksek Sıcaklık MalzemeleriMEM611037.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin DiliTürkçe
Dersin SeviyesiDoktora
Dersin TürüSeçmeli @ Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Doktora Programı
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
Dersin Koordinatörü
Dersi Veren(ler)Figen Kaya
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıSon yirmi yıl içerisinde geliştirilen ve uzay, enerji depolama, gaz türbünleri ve otomotiv gibi pek çok sektörde çok kritik uygulama alanları bulan yüksek sıcaklık malzemeleri (metal, inter-metalik ve seramik esaslı malzemeler) özellikle yüksek sıcaklık uygulamalarında başka malzemelerin kullanılamaması nedeniyle çok önemli bir malzeme gurubu olarak karşımıza çıkmaktadır. Dersin ana amacı çok farklı uygulamalar için değişik metal, inter-metalik, seramik ve onların nano-kompozit formlarının özelliklerini, yapılarını, performanlarını ve üretim yöntemlerini tanıtmak, son olarak geliştirilen yüksek sıcaklık malzemelerinde üretim-mikroyapı-özellik ilişkilerinin aktarılmasıdır. Çok yüksek sıcaklıklarda kullanılabilen nano-seramik kompozitler için takviye elemanı olarak kullanılan değişik nano tüpler (karbon nanotüp gibi) ve seramik fiberlerin (YAG, alümina, müllit, SiC, B4C gibi) üretim teknolojilerini öğrencilere tanıtmak dersin amaçları arasında yer almaktadır. Önerilen bu ders son yıllarda ileri teknoloji malzemeleri üzerinde de yoğun eğitim ve araştırma-geliştirme faaliyetleri yürüten bölümümüzün amaçları ve vizyonu ile de uyumludur.
Dersin İçeriği(1)Yüksek Sıcaklık Malzemelerine giriş (2) Metal esaslı yüksek sıcaklık malzemeleri/ 2.1 Nikel ve kobalt esaslı alaşımlar/ 2.2 Ti ve alaşımları/ 2.3 Özel alaşımlı çelikler/ 3. İntermetalikler (metaller arası bileşikler)/ 3.1 NiAl ve Ni3Al bileşikleri/ 3.2 Al3Ta ve Re3Nb/ 3.3 W2Hf ve Co2Zr/ 3.4 Nb6Fe7 ve W6Co7/ 3.5. İntermetalik malzemelerin üretimi ve özellikleri/ 3.6 İntermetalik malzemelerin uygulama alanları (enerji depolama, otomotiz, uzay,piller, korozif ortamlar)/ (4) Karbür ve kompleks yapılı yüksek sıcaklık seramikleri/ (4.1) ZrB2 , ZrB2-SiC, ZrB2-Si3N4, HfB2, HfB2-SiC, ZrC/W, C/SiC seramikleri/ ZrB2 , ZrB2-SiC, ZrB2-Si3N4, HfB2, HfB2-SiC, ZrC/W, C/SiC based ceramics (4.2) Negatif termal genleşmeli malzemeler(ZrW2O8 seramikleri) / (4.3) SİALON seramikleri/ (4.4) Dizel motorlarda kullanılan nano-poroziteli seramik filtreler/ (4.5) Nükleer enerji sektöründe kullanılan seramikler/ (4.6) Yüksek sıcaklıkta aşınmasız nano-yapılı seramikler/ (5) Yüksek sıcaklık yarı iletkenler/ (6) Yüksek sıcaklık malzemelerinin üretim yöntemleri/ (6.1) Spark plazma sinterleme tekniği/ (6.2) Sıcak izostatik presleme/ (6.3) Elektroeğirme/ (6.4) Elektrokinetik biriktirme yöntemi/ (7) Fotokatalitik malzemeler/ (8) İki ve uçboyutlu (2-D, 3-D) çok yüksek sıcaklık malzemelerinin üretimi/ (9) Seçilmis Yüksek Sıcaklık Malzemeleri/ Selected high temperature materials (9.1) Alumina/ (9.2) Müllit/müllit / (9.3) Sürekli metal fiberlerle takviye edilmiş kordiyerit kompozitler/ (10) Yüksek sıcaklık malzemelerinin uygulamaları/ (8.1) Ucak ve uzay sanayi/ (8.2) Otomotiv endüstrisi ve yarış arabaları / (8.3) Kimya sanayi/ (11) Yüksek sıcaklık sensörleri/ (12) Yüksek sıcaklık malzemelerinin thermomekanik davranışlarının belirlenmesi/
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Commission on Engineering and Technical Systems, National Research Council, USA, Materials for High Temperature, ISBN-10: 0-309-05335-8, 1995.
  • K. K. Chawla, Ceramic Matrix Composites, Chapman
  • S. T. Mikeiko, Metal and Ceramic Based Composites, Elsevier Science, London, 1997.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Öğrenciler bu tür malzemelerin, neden çok önemli olduğunu ve yüksek sıcaklık uygulamaları için neden tercih edildiğini, kullanılan üretim teknikleri ve bunların özelliklere etkisini öğrenir.
  2. Farklı uygulamalar için gerekli olan özelliklere göre (mekanik veya termomekanik) gerekli olan malzemeleri belirleyebilir.
  3. Uçak motorlarında, nükleer reaktör ve gaz türbinleri için gerekli olan uygun malzeme tasarımı ve seçiminin yapılabilmesi için gerekli olan teorik bilgiler kazanır.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Yüksek Sıcaklık Malzemelerine girişİlgili Kaynaklar
2Metal esaslı yüksek sıcaklık malzemeleriİlgili Kaynaklar
3İntermetalikler (metaller arası bileşikler)İlgili Kaynaklar
4İntermetalik malzemelerin üretimi ve özellikleri ve uygulama alanlarıİlgili Kaynaklar
5Karbür ve kompleks yapılı yüksek sıcaklık seramikleri İlgili Kaynaklar
6Karbür ve kompleks yapılı yüksek sıcaklık seramikleri İlgili Kaynaklar
7Yüksek sıcaklık yarı iletkenleriİlgili Kaynaklar
8Ara Sınav 1
9Yüksek sıcaklık malzemelerinin üretim yöntemleriİlgili Kaynaklar
10Fotokatalitik malzemelerİlgili Kaynaklar
11İki ve uçboyutlu (2-D, 3-D) çok yüksek sıcaklık malzemelerinin üretimiİlgili Kaynaklar
12Yüksek sıcaklık malzemelerinin uygulamalarıİlgili Kaynaklar
13Yüksek sıcaklık malzemelerinin uygulamalarıİlgili Kaynaklar
14Yüksek sıcaklık sensörleri ve Yüksek sıcaklık malzemelerinin thermomekanik davranışlarının belirlenmesiİlgili Kaynaklar
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev
Sunum/Jüri130
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati163
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması1410
Derse Özgü Staj
Ödev
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer130
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)15
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)15
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok