| Ders Adı | Kodu | Verildiği Yıl | Verildiği Yarıyıl | Süresi (T+U) | Yerel Kredisi | AKTS Kredisi |
| Katılarda Difüzyon | MSE 421 | 5 | 9 | 2 + 2 | 3 | 5,00 |
| |
| Ders Bilgileri |
| Dersin Öğretim Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Veriliş Biçimi | Yüz Yüze |
| |
Dersin Öğrenme Kazanımları:
Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: |
| 1. Kristal kafeslerde atomik hareketleri tanımlayabilirler |
| 2. Difüzyon katsayısını hesaplayabilir ve D'yi etkileyen değişkenleri açıklayabilirler |
| 3. Kararlı hal ve kararlı olmayan hal koşulları altında bir malzemedeki katı maddenin konsantrasyonunu hesaplayabilirler |
| 4. Faz dönüşüm problemlerinde fenomenolojik ve atomistik yaklaşımı kullanabilirler |
| 5. Metalik ve metal olmayan sistemler için difüzyon problemlerini çözebilirler |
| |
| Dersin Önkoşulları ve Birlikte Alınması Gereken Dersler | Yok |
| Daha Önce Alınmış Olması Önerilen Dersler | Yok |
| |
Dersin Tanımı:
Difüzyon denklemleri, birinci ve ikinci Fick yasaları, değişken difüzyon katsayısı için çözümler. Difüzyonun atomik teorisi; Rassal hareket ve difüzyon katsayısı, Rassal hareket problemi. Sabit olmayan konsatrasyon bölgelerinde difüzyon; Kirkendall etkisi, Darken Analizi, fenomenolojik denklemler, çok fazlı iki bileşenli sistemlerde difüzyon ve iki bileşenli sistemlerde difüzyon katsayısının değişimi. Metal dışı malzemelerde difüzyon. |
| |
| Dersin İçeriği (Haftalık Konu Dağılımı): |
| |
| Hafta | Konu |
| 1 | Giriş ve katılarda difüzyon ve difüzyon tipleri |
| 2 | Difüzyon denklemleri; Fick’in Birinci Yasası (Smith’in deneyi) |
| 3 | Fick’in İkinci Yasası; Sabit D için çözümler |
| 4 | Ders Yok - Dini Tatil |
| 5 | İnce film ve bir çift sonsuz katı madde içinde katı madde konsantrasyonu için çözelti |
| 6 | Hata fonksiyonu çözümlerinin ve bir plakanın difüzyonunun uygulamaları |
| 7 | Değişken difüzyon katsayısı çözümü (Matano Interface) |
| 8 | Atomik difüzyon teorisi; rastgele hareket ve difüzyon katsayı, difüzyon mekanizmaları |
| 9 | Rastgele yürüyüş problemi |
| 10 | Bir konsantrasyon gradyanında difüzyon; Kirkendall Efekti ve Darken’in analiz |
| 11 | Bir konsantrasyon gradyanında difüzyon; Kirkendall Efekti ve Darken’in analiz |
| 12 | Fenomenolojik Denklemler |
| 13 | Çok fazlı ikili sistemlerde difüzyon; İkili sistemlerde D'nin değişimi |
| 14 | Ametallerde difüzyon; iyonik katılardaki kusurlar; iyonik iletim |
| 15 | Yarı iletkenler ve sıralı alaşımlarda difüzyona genel bakış |
| |
| Kaynaklar: |
| 1. Paul Shewmon, Diffusion in solids, 2nd edition, Minerals, Metals & Materials Society, 1989 |
| |
| Diğer Kaynaklar: |
| 1. Martin Eden Glicksman, Diffusion in Solids: Field Theory, Solid-State Principles, and Applications, John Wiley&Sons Inc, 2000.
2. Helmut Mehrer, Diffusion in Solids, Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion Controlled Processes, Springer Verlag, 2010.
3. G. E. Murch ,Arthur S. Nowick (Ed.), Diffusion in Crystalline Solids (Materials Science and Technology Series) Academic Pr, 1984. |
| |
| Öğretim Yöntem ve Teknikleri: |
| Bu ders, haftada 2 saat ders ve 2 saat laboratuvar saati olarak tasarlanmıştır. Bu saatler teorik arka planı anlatmak için kullanılacaktır. Öğrencilerden önceden ders için hazırlanmaları beklenmektedir. Ders, önemli materyallerin altını çizerek, özel örnekler vererek ve sayısal örnekleri çözerek, okuma materyallerinin eleştirel gözden geçirilmesi olacaktır. Laboratuvar saatlerinde öğrenciler MATHCAD yazılımı kullanarak difüzyon ile ilgili programlar yazmaları beklenmektedir. Laboratuarda ele alınan her konuyla ilgili problemler de önerilecek ve öğrencilerin çabaları, sınavlardaki bilgilerini test ederek derecelendirilecektir. |
| |
| Değerlendirme Sistemi: |
| Yöntem | Adet | Katkı (%) |
| Ödev | 5 | %15 |
| Ara sınav | 2 | %50 |
| Final sınavı | 1 | %35 |
| |
| Ders İşbaşı Eğitimi (iş yerinde eğitim) Gerektiriyor mu? |
| Gerektirmiyor |