Praseodim safsızlığının yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin mekanik tasarım performansı ve morfolojik özellikleri üzerindeki etkisi

Bu tez çalışmasında, standart katı hal reaksiyon yöntemi ile üretilen praseodim katkılı Bi-2212 seramik malzemelerin mekanik performans parametrelerinin, dayanıklı tetragonal fazın, yüzey morfolojisi görünümünün ve temel mekanik karakteristik özelliklerinin değişimi Vickers mikrosertlik (Hv) ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile detaylı olarak incelenmiştir. Ayrıca, üretilen numunelerin elementel dağılımlar enerji-ayırımlı X-ray spektrometresi (EDX) yöntemi ile incelenmiştir. EDX deneysel sonuçları, hazırlanan tüm seramik materyallerin başarılı bir şekilde üretildiğini göstermektedir. Ayrıca x=0,02 Pr oranında hazırlanan Bi-2212 malzemesinin kristal yapısında maksimum bakır iyonları tespit edilmiştir. Yine, elde edilen Vickers mikrosertlik sonuçlarına göre Bi-2212 kristal sistemi için optimum Pr katkı oranı x=0,02 olarak bulunmuştur. Bu bağlamda, optimum katkı oranı varlığı Bi-2212 materyalinde kayma sistemlerinde artışa, yüzey bası artık gerilme bölgelerinin artmasına, kristal yapıda yabancı ve konakçı atomlar arasında yeni kimyasal bağ oluşumuna neden olmuştur. SEM ölçümleri, bu malzemenin diğer materyaller arasında en homojen yüzeye sahip olduğunu gösterdi. Yine, bu malzemenin en iyi kristal kalitesine, katmanlar arasında en iyi bağlantılara, pürüzsüz yüzey morfolojiye, büyük parçacık dağılımı ve yönelimine sahip olduğunu gösterdi. Kristal kalitede artış, gözenekli yapıyı azalttı ve taneler arasındaki etkileşimi de arttırmıştır. Bu sonuçlar, optimum Pr katkılı Bi-2212 seramik materyalin, stres kaynaklı faz geçişini engelleyip dayanıklı tetragonal fazın gelişmesine neden olduğunu ve buna bağlı olarak da Bi-2212 seramik sisteminin en yüksek temel mekanik performans özelliği sunduğunu göstermektedir.