Temel Malzeme Bilgisi derslerinde, malzemelerin katı haldeki yapısı üzerine odaklanıyoruz. Atomun yapısı ve atomik orbitaller üzerine bir girişin ardından metal, seramik ve polimerlerin atom düzeyinde nasıl yapılandıklarını açıklıyoruz. Son olarak malzemelerin elektriksel, manyetik ve ısıl özelliklerini, atom ölçeğindeki yapısal özelliklerle nasıl ilişkilendirebileceğimizi anlatıyoruz.
Anlatan: Dr. Arda Çetin
Atomun yapısı
- Atom kavramının tarihsel gelişimi
- Bohr atom modeli
- Atomik orbitallere giriş
- Atomik orbitallerin şekilleri
- Elektron kabukları ve orbitaller
- Hund kuralı
- Elektron dizilimleri
- Değerlik elektronları
Atomlar arası bağlar
Metallerin yapısı
- İki atom arasındaki denge mesafesi
- Metallerin kristal yapıları
- Yüzey merkezli kübik yapı (YMK)
- Hacim merkezli kübik yapı (HMK)
- YMK – HMK allotropik dönüşümü
- Hegzagonal sıkı paket yapı (HSP)
- Metallerde yoğunluk hesabı
- Kübik kristal yapılarda yönler
- Kübik kristal yapılarda düzlemler
- Hegzagonal kristallerde yön ve düzlemler
- Yön ve düzlem aileleri
- Doğrusal atom yoğunluğu
- Düzlemsel atom yoğunluğu
Metallerde kristal yapı hataları
- Kristal yapılarda noktasal hatalar
- Denge boşluk sayısının hesaplanması
- Çizgisel hatalar: Kenar dislokasyonu
- Çizgisel hatalar: Vida dislokasyonu
- Burgers vektörü
- Arayüzey hataları: Tane sınırları
- Düşük ve yüksek açılı tane sınırları
- İkizlenme
- Dizilim hataları
- Faz sınırları
- Alaşımların yapısı: Katı çözeltiler
- Alaşımların yapısı: Ara bileşikler
Seramiklerin yapısı
- Metal ve seramik kristalleri arasındaki farklar
- Seramik kristallerinde iyonların boyut farkı ve elektrik yükü
- Seramiklerin kristal yapıları
- Seramik kristallerinde yapısal hatalar
- Seramiklerde yoğunluk hesabı
- Silikatların kristal yapıları
Polimerlerin yapısı
- Organik bileşiklerin gösterimlerine giriş
- Alkanların gösterimleri
- Alkil grubu içeren alkanlar
- Alkenlerin gösterimleri
- Polimer moleküllerinin genel yapısı
- Polimerlerin molekül ağırlığı
- Polimer moleküllerinde yapısal farklılıklar
- Polimerlerde izomerizm ve kopolimerler
- Kristal yapıdaki polimerler
Elektriksel özelliklerin kökeni
- Malzemelerin elektriksel özelliklerine giriş
- Ohm kanunu
- Elektronik iletim
- Enerji bant yapıları
- Enerji bantlarında elektrik iletimi
- Elektron mobilitesi
- Metallerin özdirenci
- Yarı iletkenler
- N-tipi yarı iletkenler
- P-tipi yarı iletkenler
- Yarı iletkenlerde sıcaklığın iletkenliğe etkisi
- Hall etkisi
- İyonik iletim
- Dielektrik davranış ve kondansatörler
- Dielektriğin kondansatör sığasına etkisi
- Dielektrik sabiti ve frekans ilişkisi
- Ferroelektrik davranış
- Piezoelektrik davranış
Manyetik özelliklerin kökeni
- Manyetik özelliklere giriş
- Lorentz kuvveti
- Manyetik alan içinde bir parçacık
- Manyetik alan şiddeti ve manyetik indüksiyon
- Manyetik momentlerin kökeni
- Diamanyetizma, paramanyetizma ve ferromanyetizma
- Antiferromanyetizma ve ferrimanyetizma
- Sıcaklığın ferromanyetizma üzerindeki etkisi
- Manyetik bölgecikler
- Manyetik gecikme
- Yumuşak ve sert mıknatıslar